Grundlagen der Radartechnik

Blockschaltbild eines A-Scopes

In der nebenstehenden interaktiven Grafik wird ein einfaches Blockschaltbild eines A-Scopes dargestellt. Die einzelnen Baugruppen haben folgende Funktion:

Videoverstärker

Die am Ausgang des Empfängers anliegenden Echosignale haben immer noch eine sehr kleine Amplitude. Diese Signale müssen also auf die für eine elektrostatische Ablenkung notwendige Größe verstärkt werden.
Wenn keine negativen Signale erwartet werden, wird oft gleichzeitig eine Gleichspannung überlagert, die eine optisch etwas günstigere Auslenkung auf dem Bildschirm (d.h. etwas tiefer als die Mittellinie) gestattet.

Bildröhre

Bild2: Elektronenstrahlröhre 8LO4i

Bild2: Elektronenstrahlröhre 8LO4i

Die Elektronenstrahlvakuumröhre enthält folgende wichtige Baugruppen:

• Die Elektronenstrahlerzeugung: Aus einer geheizten Kathode treten freie Elektronen aus. Da diese sonst sofort durch die Moleküle der Luft gebremst würden, wurde die Elektronenstrahlröhre luftleer gepumpt.
• Diese Elektronen werden durch die sehr hohe positive Anodenspannung in Richtung des Bildschirmes beschleunigt. Eine negative Sperrspannung am Steuergitter kann die Bewegung verhindern und kann zur Vorlaufaufhellung (oder gleichbedeutend: Rücklaufverdunklung) genutzt werden.
• Mehrere Anoden beschleunigen den Elektronenstrahl und fokussieren ihn („Bildschärfe“)
• Die Ablenkeinheit besteht aus paarweise gegenüberliegend angeordneten Elektroden in Form von ebenen Platten. Das für die vertikale Auslenkung zuständige Plattenpaar ist oben und unten, das für die horizontale Auslenkung zuständige Plattenpaar links und rechts von der Mitte angeordnet.

Triggeraufbereitung

Die Triggeraufbereitung ist sehr unterschiedlich realisiert und hängt von der Polarität, der Größe sowie vom Zeitpunkt des verwendeten Triggerimpulses ab. Wichtig ist nur, dass die horizontale Auslenkung auf dem A-Scope maßstabsgerecht am linken Bildschirmrand beginnen kann.

Vorlaufaufhellung

In dem Zeitraum, in dem eine Auslenkperiode schon beendet, die nächste aber noch nicht begonnen hat, muss der Elektronenstrahl wieder an den linken Bildschirmrand bewegt werden. Damit diese Bewegung die Darstellung nicht stört, wird sie durch einen Rechteckimpuls „dunkel getastet”.

Die Dauer dieses Impulses bestimmt den darzustellenden Entfernungsmaßstab und somit die Dauer des Sägezahnes für die horizontale Auslenkung.

Sägezahngenerator

Bild3: Sägezahnspannung

Bild3: Sägezahnspannung

Um eine gleichmäßige und maßstabsgerechte Bewegung des Elektronenstrahls vom linken zum rechten Bildschirmrand zu garantieren, muss die Spannung an den Ablenkplatten vom negativen Spannungsmaximum zum positiven Spannungsmaximum stetig ansteigen. Der Vorlauf sollte möglichst linear und entfernungssynchron erfolgen. Der Rücklauf dagegen sollte möglichst schnell abgeschlossen sein, damit das System für den nächsten Vorlauf bereit ist.

Ablenkspannungsverstärker

Auch die Sägezahnspannung muss auf die für eine elektrostatische Ablenkung notwendige Größe verstärkt werden. Ebenso wird eine negative Vorspannung überlagert, damit die Auslenkung nicht in der Mitte, sondern besser am linken Bildschirmrand beginnen kann.

Das A-Scope enthält ganz sicher zusätzlich zu den hier gezeigten Teilen auch noch Baugruppen für Spannungs- und Stromversorgung, sowie manchmal auch noch Baugruppen zur Erzeugung diverser Marken oder Raster.