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Dokumentenidentifikation DE102004054513A1 22.09.2005
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten eines Senders
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Hofmann, Pascal, Dipl.-Ing., 89077 Ulm, DE;
Schneider, Robert, Dr.-Ing., 88483 Burgrieden, DE
DE-Anmeldedatum 11.11.2004
DE-Aktenzeichen 102004054513
Offenlegungstag 22.09.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.09.2005
IPC-Hauptklasse G01S 7/40
IPC-Nebenklasse H01Q 1/32   
Zusammenfassung Es werden ein Verfahren und eine Nachweisvorrichtung (14; 20) zum Ausrichten der Hauptstrahlrichtung (5) eines Senders (2), insbesondere einer Antenne, in eine Zielrichtung beschrieben. Die Nachweisvorrichtung (14; 20) umfasst ein abbildendes Element (3; 31) und ein in der Brennebene des abbildenden Elements (3; 31) angeordnetes Nachweisfenster (12; 19; 21; 23; 27; 28; 30) sowie eine durch die Mittelpunkte von abbildendem Element (3; 31) und Nachweisfenster (12; 19; 21; 23; 27; 28; 30) verlaufende optische Achse (4). Sie wird mit zur Zielrichtung paralleler optischer Achse (4) im Strahlungsfeld des Senders (2) platziert. Die Hauptstrahlrichtung (5) wird daraufhin verstellt, um die Intensität der auf das Nachweisfenster (12; 19; 21; 23; 27; 28; 30) treffenden Strahlung zu maximieren bzw. um den Strahlungsfleck auf das Nachweisfenster zu zentrieren.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Ausrichten der Hauptstrahlrichtung eines Senders mit Hilfe eines abbildenden Elementes und eines Nachweisfensters. Ganz allgemein ist die Erfindung überall dort einsetzbar, wo eine gerichtete Übertragung von Strahlung eines Senders, insbesondere einer elektromagnetischen Strahlung, an einen von dem Sender beabstandeten oder, nach einer Reflexion der Strahlung, mit diesem identischen Empfänger erfolgt. Beispiele hierfür sind Richtfunkverbindungen, Satellitenempfänger oder Radargeräte. Ein bevorzugtes, spezielles Einsatzgebiet der Erfindung ist die Ausrichtung von Radar-Sender-Empfängern, wie sie in jüngerer Zeit beispielsweise in Kraftfahrzeugen zur Abstandserfassung, z. B. in ACC- (Automatic Cruise Control) oder Pre-Crash-Systemen eingesetzt werden. Solche Radarsender-Empfänger erfordern eine definierte Ausrichtung ihrer Hauptstrahlrichtung in Bezug zu einer Längsachse des Kraftfahrzeuges. In allen diesen Fällen hängt ein ordnungsgemäßer Betrieb einer jeweiligen Vorrichtung von der exakten Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung des Senders ab.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Radarsenders eines Kraftfahrzeuges sind beispielsweise aus der EP 1 083 442 B1 bekannt. Dabei dient ein sowohl senkrecht als auch quer zu einer Fahrzeuglängsachse verschiebbarer, für eine Strahlungsintensität sensitiver Sensor zum Abtasten der vom Radarsender emittierten Strahlung. Die Hauptstrahlrichtung dieser Strahlung wird am Auftreten eines Maximums der vom Sensor erfassten Strahlungsintensität erkannt. Nachdem dadurch eine aktuelle Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung erkannt worden ist, wird die Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung so lange variiert, bis die Hauptstrahlrichtung in die gewünschte Richtung parallel zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet ist.

Bei einem anderen, in der US 6,335,705 beschriebenen Verfahren zum Ausrichten der Hauptstrahlrichtung eines Radarsenders macht man sich eine Symmetrie von dessen Strahlungskeule zunutze. Es werden in gleichen Abständen zu einer gewünschten Richtung der Hauptstrahlrichtung eine Mehrzahl von Sensoren zur Erfassung der Strahlungsintensität angeordnet. Eine korrekte Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung wird in diesem Falle daran erkannt, dass alle Sensoren jeweils dieselbe Strahlungsintensität erfassen.

In anderen bekannten Verfahren zur Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung eines Sender-Empfängers wird die von dem Sender-Empfänger emittierte Strahlung reflektiert und die reflektierte Strahlung von dem Sender-Empfänger selber wieder erfasst. Ein Beispiel für ein solches Verfahren ist in der DE 198 40 307 A1 offenbart. Dabei wird in einem vorgegebenen Abstand zu einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Radarsender-Empfänger ein plattenförmiger Reflektor angeordnet, der gegenüber dem Radarsender-Empfänger in drei verschiedenen Stellungen festlegbar ist. In einer Grundstellung steht der Reflektor senkrecht zur Fahrzeuglängsachse, in den beiden anderen Stellungen ist der Reflektor mit einer oberen Kante aus der senkrechten Position einmal auf das Kraftfahrzeug zu verkippt und einmal vom Kraftfahrzeug weg verkippt, beide Male jeweils um einen gleich großen Winkel. Aus einem Vergleich der bei diesen Stellungen des Reflektors jeweils reflektierten und vom Radarsender-Empfänger erfassten Strahlungen wird auf die aktuelle Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung des Radar-Sender-Empfängers geschlossen, so dass die Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung entsprechend variiert und in die Zielrichtung gebracht werden kann.

Auch in der EP 1 257 843 B1 wird die von einem Radarsender-Empfänger mit symmetrischer Strahlungskeule emittierte Strahlung reflektiert und anschließend von dem Radarsender-Empfänger erfasst. Dazu werden jeweils gleiche Reflektoren in bzw. symmetrisch um eine gewünschte Richtung der Hauptstrahlrichtung angeordnet. Aus Verhältnissen der von den einzelnen Reflektoren reflektierten Strahlungsintensitäten lässt sich auf die aktuelle Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung schließen. Diese kann mit Kenntnis ihrer aktuellen Ausrichtung wieder variiert und in die gewünschte Richtung ausgerichtet werden, in welcher jeder der Reflektoren aufgrund der Symmetrie der Strahlungskeule jeweils einen gleichen Bruchteil der Strahlung zum Radarsender-Empfänger reflektiert.

Die WO 98/38691 schließlich offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausrichtung einer Hauptstrahlrichtung eines Radarsender-Empfängers für ein Kraftfahrzeug. Der Radarsender-Empfänger bestrahlt ein Zielobjekt, welches Strahlung reflektiert. Die reflektierte Strahlung wird vom Radarsender-Empfänger erfasst. Mit einer Serviceeinheit sind Messwerte des Radarsender-Empfängers ablesbar. Anhand der von der Serviceeinheit ausgelesenen Messwerte wird der Radarsender-Empfänger verstellt.

In allen diesen genannten Beispielen sind entweder Sensoren oder Reflektoren in einem gewissen Abstand zum Sender angeordnet. Nachteilig ist bei allen diesen Verfahren daher der große Platzbedarf, der zu ihrer Ausführung notwendig ist. Bei beengten Platzverhältnissen, wie sie in der Praxis in vielen Werkstätten die Regel sind, sind sie daher nicht ausführbar. Darüber hinaus beeinflussen Reflexionen an Boden, Decke und Wänden einer Räumlichkeit, in der die Verfahren ausgeführt werden, die von dem Sensor bzw. den Sensoren erfasste Strahlungsintensität, so dass zum Erzielen einer genauen Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung aufwendige Abschirmmaßnahmen erforderlich sind. Zwar lässt sich dieser Nachteil bei denjenigen Verfahren, bei denen die Strahlung erst reflektiert und dann erfasst wird, durch Verwendung aktiver Reflektoren wie beispielsweise Transpondern umgehen, doch ist dazu wiederum ein erheblicher technischer Aufwand notwendig, der sich in den Kosten niederschlägt. Auch ist die exakte Platzierung von mehreren Sensoren bzw. Reflektoren in exaktem Abstand von der gewünschten Richtung der Hauptstrahlrichtung recht zeitraubend und aufwendig.

Außerdem ist die Durchführung dieser Verfahren um so diffiziler, je stärker die vom einzustellenden Sender emittierte Strahlung gebündelt ist, denn ein gezieltes Ausrichten ist erst dann möglich, wenn wenigstens ein Teil der Strahlintensität auf den Sensor trifft.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrichten der Hauptstrahlrichtung eines Senders vorzuschlagen, mit denen sich die Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung bei geringem Platzbedarf rasch und verlässlich durchführen lässt.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 21 sowie den Sender nach Anspruch 58 gelöst.

Während bei den bekannten Verfahren die erreichbare Ausrichtgenauigkeit mit der Entfernung zwischen Sender und Nachweisfenster zunimmt, ist dies bei der Erfindung nicht der Fall. Wenn die Entfernung zwischen Sender und Nachweisvorrichtung groß ist im Vergleich zu den Abmessungen des Senders, so kann der Sender als punktförmig und die von ihm ausgehenden Wellenfronten als sphärisch, mit dem Sender im Mittelpunkt, angenommen werden. Dreht man die Hauptstrahlrichtung des Senders, so hat dies zwar einen Einfluss auf die auf ein entferntes Nachweisfenster treffende Strahlungsintensität (was bei den herkömmlichen Ausrichtverfahren ausgenutzt wird), nicht aber auf die Form der Wellenfronten. Sie werden, wenn die Nachweisvorrichtung ein abbildendes Element umfasst, auf einen Punkt auf der optischen Achse fokussiert.

Je näher man die Nachweisvorrichtung an den Sender platziert, um so stärker weicht die Form der auf das abbildende Element treffenden Wellenfronten von der Form einer auf den Sender zentrierten Kugel ab; ihr Krümmungsradius wird vor allem im zentralen Bereich des Strahls größer als ihr Abstand von dem Sender und kann sogar divergieren; d.h. die Wellenfronten sind entlang der Hauptstrahlrichtung eben. Wird in diesem Fall die Hauptstrahlrichtung gedreht, so ändert sich der Winkel, unter dem die Wellenfronten auf das abbildende Element treffen, und entsprechend ändert sich die Ausbreitungsrichtung der Strahlung hinter dem abbildenden Element. Die ebenen Wellenfronten werden auf ein Gebiet in der Brennebene des abbildenden Elements fokussiert, das bei Vernachlässigung der endlichen lateralen Ausdehnung der Wellenfronten als Punkt angenähert werden kann. Auf der optischen Achse liegt dieser Punkt nur dann, wenn die einfallenden Wellenfronten senkrecht auf der optischen Achse stehen. Je höher folglich die Intensität in der Brennebene auf der optischen Achse ist, um so exakter ist die Parallelität von Hauptstrahlrichtung und optischer Achse.

Dabei ist es wohlgemerkt nicht erforderlich, dass Hauptstrahlrichtung und optische Achse der Nachweisvorrichtung übereinstimmen; ein Versatz zwischen beiden ist für das Ausrichten ohne Einfluss und braucht daher beim Positionieren der Nachweisvorrichtung nur insoweit berücksichtigt zu werden, dass ein Großteil des Strahlungsfeldes vor und nach Ausrichten auf das abbildende Element fallen sollte. Dies ist leicht zu gewährleisten, wenn die Aperturen des abbildenden Elements der Nachweisvorrichtung und die des Senders in etwa gleich groß sind und Nachweisvorrichtung und Sender in nicht zu großem Abstand voneinander platziert werden können, so dass bereits eine Grobausrichtung nach Augenmaß gewährleistet, dass das Strahlungsfeld im Wesentlichen auf das abbildende Element fällt.

Um eine möglichst gute Ausrichtung sicherzustellen, so dass ein Großteil des Strahlungsfeldes des Senders auf das abbildende Element fällt, kann sich, insbesondere im Falle eines Senders mit einem breiten Maximum der Richtcharakteristik, eine Vorjustage als sinnvoll erweisen, bei der die im Strahlungsfeld des Senders platzierte Nachweisvorrichtung zunächst in einer ersten Richtung quer zu der optischen Achse verschoben wird und dabei eine Position maximaler Intensität der empfangenen Strahlung und zwei zweite Positionen beiderseits der Position maximaler Intensität erfasst werden, bei denen die Intensität ein vorgegebener Bruchteil der maximalen Intensität ist, und anschließend die Nachweisvorrichtung mittig zwischen den zwei zweiten Positionen platziert wird. Eine solche Vorjustage kann in zwei Richtungen, insbesondere in Elevations- bzw. Azimutrichtung, vorgenommen werden.

De facto wird eine ebene Wellenfront des Senders aufgrund ihrer endlichen lateralen Ausdehnung in der Brennebene nicht auf einen Punkt, sondern einen endlich ausgedehnten, um den hypothetischen Punkt zentrierten Fleck fokussiert. Gekrümmte Bereiche der Wellenfronten werden von dem abbildenden Element auf einen Punkt hinter der Brennebene fokussiert, sofern ihr Krümmungsradius größer als die Brennweite des abbildenden Elements ist. In der Brennebene ergeben auch diese Wellenfrontenbereiche einen diffusen Intensitätsfleck um den besagten hypothetischen Punkt herum. Dadurch fällt auch dann Intensität auf das Nachweisfenster, wenn der Punkt der ebenen Fronten nicht hineinfällt. Anhand dieser Intensität ist eine Grobausrichtung einfach durchzuführen.

Infolge der erfindungsgemäßen Anordnung des abbildenden Elementes im Nahfeld des Senders zeichnet sich die Erfindung gegenüber den bekannten Verfahren zum einen dadurch aus, dass für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur wenig Platz beansprucht wird. Aus diesem Grund wird auch der Vorgang des Ausrichtens der Hauptstrahlrichtung nicht durch eine Umgebung des Senders beeinflusst. Mehrfachreflexionen der Strahlung an Boden, Decke oder Wänden haben auf die Durchführung des Verfahrens keinen störenden Einfluss. Wegen der einfachen Positionierung des abbildenden Elementes ist die Erfindung schneller im Aufbau und aufgrund der geringen Störanfälligkeit genauer als die bekannten Verfahren. Zusammen mit der einfachen apparativen Ausführung der Vorrichtung mit einem abbildenden Element und einem Nachweisfenster macht dies die Erfindung auch billiger gegenüber den bekannten Verfahren. Dabei ist die Erfindung ganz allgemein für alle Sender einsetzbar, die Strahlung mit einer Hauptstrahlrichtung emittieren, so dass sich damit z.B. sowohl Sende- und Empfangsantennen wie bei Radargeräten als auch reine Sendeantennen ausrichten lassen.

Der Begriff des Nachweisfensters im Sinne der Erfindung ist weit aufzufassen: Auf das Nachweisfenster treffende Strahlung muss nicht notwendigerweise auch am Ort des Nachweisfensters erfasst werden; die Strahlung kann auch reflektiert und an einem vom Nachweisfenster entfernten Ort erfasst werden. Es kann aber in allen Fällen nur solche Strahlung erfasst werden, die auch tatsächlich auf das Nachweisfenster trifft. Zum Erfassen der Intensität von auf das Nachweisfenster auftreffender Strahlung kann das Nachweisfenster daher zum Beispiel entweder eine sensitive Fläche eines Sensors sein, oder es kann sich um einen Reflektor handeln, der auftreffende Strahlung auf einen Sensor umlenkt.

Vorteilhafterweise wird die Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung automatisch variiert. Die Vorrichtung kann dazu eine Steuereinheit umfassen. Beispielsweise kann die Ausrichtung vollautomatisch innerhalb einer geschlossenen Regelschleife geschehen, bei der das Erfassen der auf das Nachweisfenster treffenden Strahlung sowie das nachfolgende Variieren der Hauptstrahlrichtung in sich einander abwechselnden Schritten geschieht, so dass die Hauptstrahlrichtung sukzessive in die Zielrichtung verstellt wird. Eine automatische Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung mittels einer geschlossenen Regelschleife erweist sich als erheblich schneller und präziser als ein manuelles Ausführen des Verfahrens.

Das Nachweisfenster kann mehrere, zumeist gleich große, Sektoren umfassen, wobei die Strahlungsintensität innerhalb jedes der Sektoren erfasst wird und die Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung so lange variiert wird, bis in jedem der Sektoren die erfasste Strahlungsintensität gleich groß ist. Eine Sektorierung des Nachweisfenster erweist sich als vorteilhaft, weil damit eine aktuelle Richtung bei nicht ausgerichteter Hauptstrahlrichtung schneller auffindbar ist. Weil sich die Hauptstrahlrichtung durch ein Maximum der erfassten Strahlungsintensität auszeichnet, ist ihre aktuelle Ausrichtung leicht durch denjenigen der Sektoren zu lokalisieren, welcher die maximale Strahlungsintensität erfasst. Indem die Hauptstrahlrichtung nach Lokalisieren in einem der Sektoren entweder in Azimut oder Elevation verstellt wird, bis sie auf eine Grenze zwischen zwei Sektoren trifft, so dass die beiden jeweiligen Sektoren jeweils die Hälfte der maximalen Strahlungsintensität erfassen, lässt sich die Hauptstrahlrichtung auf einfache Weise entlang dieser Grenze zielgerichtet auf die Zielrichtung zuführen, sofern die Grenze die korrekte Richtung kreuzt. Notwendige Bedingungen dafür, dass die Zielrichtung erreicht ist, ist, dass in allen Sektoren jeweils eine gleichgroße Strahlungsintensität erfasst wird.

Grundsätzlich ist es möglich, dass eine gleichgroße Strahlungsintensität in allen Sektoren auch dann auftritt, wenn diese Sektoren sich deutlich außerhalb des Maximums der einfallenden Strahlung befinden. Dieser Fall kann jedoch ausgeschlossen werden, wenn zusätzlich auch der Betrag der erfassten Intensitäten berücksichtigt wird. Zum einen kann durch einen einfachen Vergleich, ob die vier gleichen Intensitäten größer sind als die größte der zu einem vorhergehenden Zeitpunkt von den Sektoren erfassten Intensitäten, erkannt werden, ob es sich um ein Maximum oder Minimum handelt. Andererseits kann aus von zwei Sektoren erfassten Intensitäten I1, I2 ein Ausdruck der Form (I1-I2)/(I1+I2) berechnet werden. Dieser Ausdruck verschwindet nur dann, wenn das Maximum der Strahlungsintensität genau in der Mitte der beiden Sektoren liegt. Das Maximum der Strahlung kann somit eindeutig auf das Nachweisfenster ausgerichtet werden.

Es kann vorteilhaft sein, nur die Strahlungsintensität eines modulierten Anteils der Strahlung zu erfassen. Der modulierte Anteil der Strahlung kann dabei entweder schon von dem Sender moduliert emittiert werden, oder aber der Sender emittiert unmodulierte Strahlung, und die Strahlung wird außerhalb des Senders moduliert. Beispielsweise kann der Sender in einem ersten Betriebsmodus für einen regulären Betrieb eine für diesen Modus spezifische unmodulierte erste Strahlung emittieren und in einem zweiten Betriebsmodus zur Durchführung des Verfahrens eine modulierte zweite Strahlung emittieren. Dabei kann der Sender die zweite Strahlung gepulst emittieren.

Nicht jeder Sender ist in der Lage, modulierte Strahlung zu emittieren. Um das erfindungsgemäße Ausrichtverfahren dennoch mit Hilfe von modulierter Strahlung durchführen zu können, kann die Modulation außerhalb des Senders durchgeführt werden, beispielsweise mit Hilfe eines im Strahlengang angeordneten rotierenden Polarisationsfilters. Die Transmission dieses Filters für von dem Sender erzeugter linear polarisierter Strahlung variiert mit der Orientierung des Polarisationsfilters in Bezug auf die Polarisationsebene der Strahlung des Senders.

Als Polarisationsfilter kann insbesondere ein Gitter mit einer Mehrzahl von zueinander parallelen Leitern zum Einsatz kommen oder aber auch ein Substrat mit entsprechend aufgebrachten Leiterbahnen.

Die Modulation ermöglicht den Einsatz von pyroelektrischen Detektoren zum Erfassen der Strahlungsintensität, die sowohl als Einzeldetektoren als auch als segmentierte Detektoren erhältlich sind. Pyroelektrische Detektoren zeichnen sich durch eine ausreichend kleine sensitive Fläche aus, so dass sie zum Erfassen der Strahlungsintensität in sehr kleinen Nachweisfenstern eingesetzt werden können, beispielsweise in einem in einer Brennebene des optischen Elementes angeordneten Nachweisfenster, wo die Strahlung vom abbildenden Element in einem Brennpunkt gebündelt wird. Darüber hinaus sind pyroelektrische Detektoren sehr kostengünstig und weisen eine sehr hohe Empfindlichkeit auf. Weil pyroelektrische Detektoren nur für modulierte Strahlung niedriger Frequenz sensitiv sind, weist die Modulation vorzugsweise eine Frequenz von typischerweise ca. 10 Hz oder weniger auf.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die auf das Nachweisfenster treffende Strahlung am Nachweisfenster reflektiert und es wird die reflektierte Strahlung erfasst. Dazu kann das Nachweisfenster als Reflektor ausgebildet sein. Bevorzugt wird die reflektierte Strahlung wegen der vereinfachten apparativen Ausführung an dem Sender erfasst. In einem solchen Fall wird der Sender besonders bevorzugt gleichzeitig als Empfänger für die reflektierte Strahlung benutzt, weil bei korrekter Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung in die Zielrichtung auf das Nachweisfenster treffende Strahlung vom Reflektor zum Sender zurückreflektiert wird und dort von ihm erfasst werden kann. Dabei kann der Reflektor eine konvex gewölbte Fläche aufweisen, um eine möglichst punktuelle Charakteristik aufzuweisen.

Bei der Reflexion im Nachweisfenster kann die Strahlung amplituden- und/oder phasen- und/oder frequenzmoduliert und/oder frequenzverschoben und/oder zeitverzögert werden. Dies vereinfacht die Unterscheidung des von dem Reflektor des Nachweisfensters reflektierten Signals von Untergrundstrahlung, insbesondere von Störreflexen, die auf die Strahlung der Quelle zurückgehen. Hierzu kann der Reflektor Teil einer Einrichtung zum Erwirken einer entsprechenden Modulation bzw. Frequenzverschiebung oder Zeitverzögerung sein. Dies erweist sich insbesondere für die Anwendung des Verfahrens bei Radarsender-Empfängern als vorteilhaft, da bei ihnen Sender und Sensor bzw. Empfänger identisch sind und Radarsender-Empfänger im Nahbereich Festziele nur schwer auflösen können. So lässt sich beispielsweise mit einer Modulation der reflektierten Strahlung ein bewegtes Objekt für den Radarsender-Empfänger simulieren.

Eine Amplitudenmodulation der reflektierten Strahlung lässt sich z.B. auf einfache Weise dadurch erreichen, dass von dem Sender polarisierte Strahlung emittiert wird, was in der Praxis typischerweise der Fall ist, und ein rotierendes Element mit polarisationsabhängigen Reflexionseigenschaften als Reflektor dient. Die Einrichtung kann neben dem rotierenden Element als Reflektor einen Motor zum Antreiben des Elementes umfassen. Dabei umfasst das rotierende Element wenigstens eine Dipolantenne. Vorzugsweise hat die Dipolantenne eine Länge, die einer halben Wellenlänge der Strahlung entspricht. Bei der Dipolantenne kann es sich um ein oder mehrere einfache Drahtstücke handeln. Sie kann von einem Motor mit einstellbarer Drehzahl angetrieben sein, um eine Rotationsfrequenz der Dipolantenne und damit die Modulationsfrequenz der reflektierten Strahlung einstellen zu können.

Dagegen lässt sich eine Phasenmodulation der reflektierten Strahlung durch eine periodische Bewegung des Reflektors parallel zur Zielrichtung erreichen. Zur Phasenmodulation der reflektierten Strahlung kann der Reflektor auf einer Membran eines Lautsprechers angeordnet sein. In einer Grundausführung kann die Membran selber reflektiv für die Strahlung sein. Bei einer Weiterbildung ist dagegen auf der Membran eine Kugelkalotte als Reflektor vorgesehen.

Eine Reflexion der Strahlung lässt sich auch dann erreichen, wenn der Reflektor eine Antenne zum Umwandeln von Strahlung in ein leitungsgeführtes Signal und umgekehrt ist und die Einrichtung zudem eine an der Antenne angeschlossene elektrische Schaltung zum Modulieren des leitungsgeführten Signals umfasst, indem die Strahlung von der Antenne empfangen und in das leitungsgeführte Signal umgewandelt wird, welches von der elektrischen Schaltung moduliert bzw. frequenzverschoben und anschließend von der Antenne wieder in Strahlung umgewandelt und reemittiert wird. Bei der Antenne kann es sich beispielsweise um eine Dipolantenne oder ein offenes Hohlleiterende handeln. Vorzugsweise ist in der elektrischen Schaltung zum Modulieren des leitungsgeführten Signals eine PIN-Diode vorgesehen. Dabei kann zusätzlich zur Modulation bzw. Frequenzverschiebung des leitungsgeführten Signals auch eine Zeitverzögerung desselben vorgesehen sein. Hierzu kann die Einrichtung ferner mit einer Verzögerungsleitung zur Zeitverzögerung des leitungsgeführten Signals, zum Beispiel zwischen Antenne und elektrischer Schaltung, ausgestattet sein. Bei dieser Verzögerungsleitung kann es sich beispielsweise um eine dielektrische Leitung oder eine SAW-Leitung handeln. Mit einer solchen Zeitverzögerung lassen sich zusätzlich zur Simulierung eines bewegten Objektes örtliche Verschiebungen des Objektes hin zu virtuell größeren Abständen zum Sender simulieren.

Bei dem abbildenden Element kann es sich um eine Linse oder einen Reflektor handeln. Die Linse kann eine Zonenlinse oder eine Fresnel-Linse sein.

Um die Entstehung von stehenden Wellen zwischen dem Sender und der Linse zu verhindern, kann die Linse mit einem reflexmindernden Oberflächenprofil versehen sein.

Eine Plankonvexlinse ist vorzugsweise mit dem Nachweisfenster zugewandter ebener Oberfläche angeordnet. Reflexionen, die an der dem Sender zugewandten konvexen Oberfläche der Linse auftreten, werden überwiegend in seitliche Richtungen reflektiert, so dass nur ein kleiner Anteil der Strahlung zum Sender zurückgeworfen wird und so zu stehenden Wellen führen kann.

Der Reflektor kann als Fresnel-Reflektor ausgeführt sein. Dabei ist es möglich, den Reflektor zusammen mit dem Sensor in einer Spiegelteleskopanordnung, vorzugsweise in einer Herschel- oder Off-Axis Anordnung, bei welcher der Sensor eine Apertur des Reflektors nicht beeinträchtigt, vorzusehen.

Die Anordnung kann ein Anzeigemittel zum Anzeigen der erfassten Strahlungsintensität umfassen. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Monitor eines Computersystems oder eine Anzeige eines Messgerätes, wie z. B. eines Multimeters, handeln. Ein solches Anzeigemittel ist zum manuellen Ausrichten der Hauptstrahlrichtung hilfreich.

Das optische Element und das Nachweisfenster können als eine Baueinheit mit einem Gehäuse ausgestaltet sein. Somit ergibt sich eine kompakte und handliche Ausführung der Nachweisvorrichtung, die bequem von einem Sender zum nächsten transportiert werden kann.

Ganz besonders bevorzugt wird die Erfindung zum Ausrichten eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Senders, wie zum Beispiel eines Radarsender-Empfängers, eingesetzt. Bei solchen Radarsender-Empfängern ist eine Ausrichtung von deren Hauptstrahlrichtung parallel zu einer Fahrzeuglängsachse erwünscht. Zum Ausrichten eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Senders nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Position, an der die Nachweisvorrichtung mit zur Zielrichtung paralleler optischer Achse, im vorliegenden Fall also parallel zur Fahrzeuglängsachse, platziert wird, in Bezug auf das Kraftfahrzeug vorteilhaft mit Hilfe einer Vorrichtung zur Vermessung einer Achse des Kraftfahrzeuges oder einer Vorrichtung zur Einstellung eines Scheinwerfers des Kraftfahrzeuges festgelegt. Solche Vorrichtungen sind üblicherweise in jeder Werkstatt vorhanden. Eine bequeme Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung ist daher nicht auf die Fertigung des Kraftfahrzeuges beschränkt, sondern kann jederzeit in Werkstätten vorgenommen werden.

Bei der Ausrichtung von Radarsensoren eines Kraftfahrzeuges wird zwischen einer Verstellung der Hauptstrahlrichtung in Azimut Richtung und einer Verstellung in Elevation unterschieden. So wird typischerweise ein Winkel zwischen der Hauptstrahlrichtung und der Fahrzeuglängsachse in Azimut, jedoch nicht in Elevation gemessen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Senders kann dieser in einem ersten Betriebsmodus für einen regulären Betrieb eine für diesen Modus spezifische unmodulierte erste Strahlung emittieren und in einem zweiten Betriebsmodus zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine modulierte zweite Strahlung emittieren. Dabei kann die zweite Strahlung gepulst emittiert werden. Vor allem bei Verwendung von pyroelektrischen Detektoren zum Erfassen der auf das Nachweisfenster fallenden Strahlung kann eine gepulste zweite Strahlung vorteilhaft sein, weil solche Detektoren vorzugsweise Wechselleistungen niedriger Frequenz erfassen, diese aber mit sehr hoher Empfindlichkeit. Typischerweise erfolgen die Pulse daher mit einer Frequenz von etwa 10 Hz.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen:

1: eine erste erfindungsgemäße Anordnung;

2a: den Verlauf der Wellenfronten zwischen Sender und Nachweisvorrichtung vor dem Ausrichten;

2b: den Verlauf der Wellenfronten zwischen Sender und Nachweisvorrichtung nach dem Ausrichten;

3a–c: den Vorgang des Ausrichtens bei einer weiteren Ausführung der Nachweisvorrichtung;

4: eine bevorzugte Weiterbildung der Anordnung gemäß 1;

5 eine zweite erfindungsgemäße Anordnung;

6: einen Reflektor zur Amplitudenmodulation;

7: einen Lautsprecher mit Reflektor zur Phasenmodulation;

8: einen Reflektor mit Dipolantenne;

9: einen Reflektor mit Hohlleiterantenne;

10 eine Weiterbildung der Anordnung gemäß 4;

11 eine reflexionsverminderte Linse zur Verwendung in einer Nachweisvorrichtung gemäß der Erfindung;

12a: eine Nachweisvorrichtung mit einem Reflektor als abbildendem optischen Element mit verstellter Hauptstrahlrichtung;

12b: die Nachweisvorrichtung der 12a bei korrekter Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung.

Eine erste erfindungsgemäße Anordnung ist in 1 gezeigt. In einem Kraftfahrzeug 1 ist frontseitig ein Radarsender-Empfänger 2 eingebaut, der sowohl in Azimut als auch in Elevation manuell verstellbar ist. Der Radarsender-Empfänger 2 emittiert elektromagnetische Strahlung, wobei eine Strahlungskeule des Radarsender-Empfängers 2 eine Hauptstrahlrichtung 5 aufweist. Diese Hauptstrahlrichtung 5 soll in eine Zielrichtung gebracht werden, welche im vorliegenden Fall mit einer Fahrzeuglängsachse identisch ist.

Vor dem Kraftfahrzeug 1 ist eine Nachweisvorrichtung 14 in einem Nahfeld der vom Radarsender-Empfänger 2 emittierten Strahlung positioniert. Die Nachweisvorrichtung 14 umfasst ein Gehäuse 8, eine Sammellinse 3 sowie einen Sensor 9 mit einer als Nachweisfenster dienenden sensitiven Fläche 12. Die optische Achse 4 der Nachweisvorrichtung 14 ist parallel zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet. Die Gerade, die die Mittelpunkte der in einer dem Kraftfahrzeug 1 zugewandten Seite des Gehäuses 8 eingebauten Sammellinse 3 und der sensitiven Fläche 12 verbindet, wird hier als optische Achse 4 der Nachweisvorrichtung 14 definiert. Auf der Wand 7 wird die vom Radarsender-Empfänger 2 ausgehende Strahlung in einem Bereich 6 gebündelt. Der Detektor 9 ist mit einer Auswerteeinheit wie etwa einem Multimeter 10 mit Anzeige 11 verbunden.

In 1 weicht die Hauptstrahlrichtung 5 der vom Radarsender-Empfänger 2 emittierten elektromagnetischen Strahlung von der Zielrichtung und mithin von der optischen Achse 4 ab. Der Bereich 6 mit der von der Sammellinse 3 gebündelten Strahlung liegt ebenfalls nicht auf der optischen Achse 4 und ist vom Sensor 9 beabstandet.

2a zeigt in einem vergrößerten Maßstab den Radarsender-Empfänger 2, die Nachweisvorrichtung 14 und den Verlauf der Wellenfronten zwischen ihnen. Die Antenne des Radarsender-Empfängers, eine planare Antenne oder, wie hier dargestellt, ein parabolischer Reflektor mit einer Punktquelle im Fokus, erzeugt Wellenfronten, die in einem dem aktiven Querschnitt der Antenne entsprechenden Bereich um die Hauptstrahlrichtung 5 herum im Wesentlichen eben sind und mit zunehmender Abweichung von der Hauptstrahlrichtung 5 zunehmend gekrümmt sind. Die ebenen Wellenfronten werden von der Linse 3 auf einen Punkt 6' in der Brennebene der Linse 3 gebündelt, der am Schnittpunkt einer auf den Wellenfronten senkrechten, durch den Mittelpunkt der Linse 3 verlaufenden Linie mit der Brennebene liegt. Der Punkt 6' bildet die Mitte des Bereichs 6.

Der Bereich 6 fällt teilweise auf die sensitive Fläche 12. Der Sensor 9 erfasst die Strahlungsintensität der in dem auftreffenden Teil des Bereichs 6 gebündelten elektromagnetischen Strahlung und erzeugt ein elektrisches Signal, das er an das Multimeter 10 weitergibt, welches einen entsprechenden Messwert auf der Anzeige 11 anzeigt. Daraufhin wird der Radarsender-Empfänger 2 manuell sukzessive dahingehend verstellt, dass die vom Sensor 9 erfasste Strahlungsintensität maximal wird. Sobald der Sensor 9 eine maximale Strahlungsintensität erfasst, ist die Hauptstrahlrichtung 5 korrekt in Zielrichtung ausgerichtet und der Ausrichtungsvorgang abgeschlossen.

2b zeigt einen typischen Verlauf der Wellenfronten nach erfolgter Ausrichtung. Hauptstrahlrichtung 5 und optische Achse 4 der Nachweisvorrichtung 14 sind parallel, wenn auch nicht notwendigerweise deckungsgleich. Der Punkt 6', auf den die nun senkrecht auf die Linse 3 treffenden Wellen fokussiert werden, liegt auf der optischen Achse 4, und die Überlappung des Bereichs 6 mit der sensitiven Fläche 12 ist optimal.

Die Ausrichtung des Radarsender-Empfängers 2 kann alternativ auch automatisiert erfolgen. Dazu ist statt des Multimeters 10 eine Steuereinheit, beispielsweise ein Personal-Computer, vorgesehen, der über eine Signalleitung mit dem Sensor 9 verbunden ist und an den das Signal vom Sensor 9 übergeben wird. Außerdem sind von der Steuereinheit ansteuerbare Aktuatoren zum Verstellen des Radarsender-Empfängers 2 vorgesehen. Analog wie bei der beschriebenen manuellen Ausführung des Verfahrens verstellt die Steuereinheit mit Hilfe der Aktuatoren den Radarsender-Empfänger 2, um die vom Sensor 9 empfangene Strahlungsintensität zu maximieren.

Wegen ihrer hohen Sensitivität und weil sie kostengünstig erhältlich sind, werden pyroelektrische Detektoren als Sensor 9 bevorzugt. Diese sind als Einzelsensoren oder Vierquadrantensensoren erhältlich. 3 zeigt schematisch eine Ausführung der Nachweisvorrichtung 1 mit einem als Sensor 9 an der Ebene der rückwärtigen Wand 7 angeordneten pyroelektrischen Vierquadrantensensor 19, abermals in Blickrichtung der optischen Achse 4. Eine sensitive Fläche 19 des Vierquadrantensensors weist die Quadranten Q1,, Q2,, Q3, und Q4, auf. Ein Punkt, an dem alle vier Quadranten Q1 bis Q4 zusammentreffen, definiert hier die optische Achse 4. Jeder Quadrant Q1,, Q2,, Q3, und Q4 erzeugt bei Erfassen von Strahlungsintensität ein elektrisches Signal, das von einem Multimeter oder einem Oszillographen angezeigt wird. 3a zeigt den Fall, in dem der Bereich 6 bei falscher Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung 5 von der optischen Achse 4 beabstandet auf die sensitive Fläche 19 fällt. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit ist in 3a der Fall gezeigt, in dem der Bereich 6 in den Quadranten Q1 fällt. Die im Bereich 6 gebündelte Strahlungsintensität wird vom Quadranten Q1 erfasst, der daraufhin ein elektrisches Signal erzeugt. Die Hauptstrahlungsrichtung 5 wird daraufhin manuell oder automatisch derart verstellt, dass sich der Bereich 6 in Richtung des Pfeils horizontal auf den Quadranten Q4 zu bewegt. Die horizontale Bewegung des Bereich 6 wird dann gestoppt, wenn der Bereich 6 auf eine Grenze zwischen dem Quadranten Q1 und dem Quadranten Q4 fällt. In diesem Fall erfasst der Quadrant Q1 nur mehr die halbe Strahlungsintensität, wobei vom Quadranten Q4 die gleich starke Strahlungsintensität erfasst wird. Dies ist an den entsprechenden von den Quadranten Q1 und Q4 erzeugten elektrischen Signalen erkennbar. Daraufhin lässt man den Bereich 6 in vertikaler Richtung, wie in 3b gezeigt, auf die optische Achse 4 zuwandern. Wenn der Bereich 6 wie in 3c die optische Achse 4 kreuzt, wird von jedem der vier Quadranten Q1 bis Q4 ein Bruchteil seiner Strahlungsintensität erfasst. Man justiert den Bereich 6 dabei derart, dass von jedem der Quadranten Q1 bis Q4 jeweils eine gleich starke Strahlungsintensität erfasst wird. Der Ausrichtvorgang ist abgeschlossen und die Hauptstrahlrichtung 5 korrekt in Zielrichtung, d. h. parallel zur optischen Achse 4, ausgerichtet, wenn jeder der vier Quadranten Q1 bis Q4 einen gleich großen Bruchteil der Strahlungsintensität erfasst, d. h. wenn die Differenz zwischen den von den einzelnen Quadranten gelieferten Signalen verschwindet.

4 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht einen Radarsender/Empfänger 2 und eine Nachweisvorrichtung 14 zum Ausrichten des Sender/Empfängers 2. Der Sender/Empfänger 2 ist in einer kardanischen Aufhängung mit zwei Schwenkfreiheitsgraden entsprechend Azimut- bzw. Elevationswinkel aufgehängt, und zwei Stellglieder 35, 36 zum Verstellen von Azimut bzw. Elevation des Sender/Empfängers 2 greifen an der Aufhängung an. Eine Linse 3 fokussiert Strahlung des Sender/Empfängers 2 auf ein Nachweisfenster 12, welches durch einen in vier Quadranten Q1 bis Q4 unterteilten pyroelektrischen Detektor 19 gebildet ist. Begrenzungslinien 37 zwischen den Quadranten Q1 bis Q4 erstrecken sich unter einem Winkel von 45° zur Horizontalen bzw. Vertikalen. Einander diametral gegegenüberliegende Quadranten Q1, Q3 bzw. Q2, Q4 sind jeweils mit einem invertierenden bzw. nichtinvertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 38 bzw. 39 sowie fakultativ mit einer weiteren Auswertungsschaltung 40 bzw. 41 verbunden und liefern an diese zur auftreffenden Strahlungsintensität proportionale Signale I1, I2, I3, I4. Bei den Auswertungsschaltungen 40, 41 kann es sich beispielsweise um Addierglieder handeln, die Signale Se=I1+I3 bzw. Sa=I2+I4 ausgeben, oder um Schaltungen, die das jeweils größere, max(I1+I3) bzw. max (I2+I4) von zwei Eingangssignalen I1, I3 bzw. I3, I4 ausgeben. An die Ausgänge der Differenzverstärker 38, 39 und, sofern vorhanden, der Auswertungsschaltungen 40, 41 sind eine Azimut-Steuerschaltung 42 bzw. eine Elevations-Steuerschaltung 43 angeschlossen, welche die Stellglieder 35 bzw. 36 ansteuern. Die zwei Steuerschaltungen 42, 43 sind baugleich und können durch eine einzige Schaltung implementiert sein, die im Zeitmultiplex zum Steuern der Elevation bzw. des Azimuts des Senders/Empfängers 2 benutzt wird.

Der pyroelektrische Detektor 19 und die Schaltungen 38 bis 41 oder 43 sind auf einer gemeinsamen Leiterplatte eng benachbart angebracht, um die Signalwege von den Quadranten des Detektors 19 zu den jeweils zugeordneten unter den Schaltungen 38 bis 41 möglichst kurz zu halten und so eine Beeinträchtigung der Eingangssignale, die diese Schaltungen von den Quadranten Q1 bis Q4 empfangen, durch elektromagnetische Störeinflüsse gering zu halten.

Im Folgenden wird die Funktionsweise des Aufbaus der 4 beschrieben. Hierfür wird angenommen, dass die Linse 3 die Strahlung des Senders/Empfängers 2 zunächst auf einen Fleck 44 im Quadranten Q4 bündelt. Die Quadranten Q1, Q3 sehen keine Strahlung, so dass an beiden Ausgängen des Differenzverstärkers 39 Nullsignal anliegt und dieser auch Nullsignal ausgibt. Die Elevations-Steuerschaltung 43 bleibt zunächst untätig. Der Differenzverstärker 38 sieht ein starkes Signal vom Quadranten Q4 an seinem invertierenden Eingang und Nullsignal vom Quadranten Q2 am nichtinvertierenden Eingang und gibt ein stark negatives Signal an die Azimut-Steuerschaltung 42 aus. Diese steuert daraufhin das Stellglied 35 an, um den Strahlungsfleck im Nachweisfenster 12 horizontal nach links zu verschieben. Wie durch einen Pfeil in der Figur angedeutet, gelangt der Strahlungsfleck 44 dadurch teilweise in den Quadranten Q1, mit der Folge, dass der Differenzverstärker 39 ein positives Signal am nichtinvertierenden Eingang sieht und die Elevations-Steuerschaltung das Stellglied 36 ansteuert, um den Strahlungsfleck abwärts zu verschieben. Durch die gleichzeitige Wirkung der zwei Steuerschaltungen 42, 43 wandert der Strahlungsfleck so entlang der Begrenzungslinie 37 zwischen den Quadranten Q1, Q4 zum Mittelpunkt des Nachweisfensters 12, so dass schließlich alle Quadranten den gleichen Anteil an der Strahlung des Sender/Empfängers 2 empfangen. Sobald dies der Fall ist, liefern beide Differenzverstärker 38, 39 Nullsignal, die Steuerschaltungen 42, 43 verstellen ihre jeweiligen Stellglieder 35, 36 nicht mehr, und die optische Achse des Sender/Empfängers 2 ist exakt ausgerichtet.

Ein ähnlicher Ausrichtvorgang ist auch mit einem in Quadranten unterteilten Detektor durchführbar, bei dem die Begrenzungslinien zwischen den Quadranten jeweils horizontal und vertikal verlaufen. Allerdings wäre es hier für eine Elevationsausrichtung erforderlich, einerseits die Signale der zwei oberen Quadranten, andererseits die der zwei unteren Quadranten zu addieren und jeweils die erhaltenen Summen dem Differenzverstärker 39 zuzuführen, bzw. für eine Azimut-Ausrichtung einerseits die Signale der zwei linken, andererseits die der zwei rechten Quadranten zu addieren und die erhaltenen Summen dem Differenzverstärker 38 zuzuführen. Die in 4 gezeigte Ausrichtvorrichtung kommt ohne derartige Additionen aus. Zwar ist hier der Anteil der Strahlungsintensität, der auf die Quadranten Q1, Q3 trifft, nicht für die Azimut-Ausrichtung und derjenige, der auf die Quadranten Q2, Q4 fällt, nicht für die Elevationsausrichtung verfügbar, doch stellt dies keinen praktisch bedeutsamen Nachteil dar, da wegen der geringen Entfernung zwischen Sender/Empfänger 2 und Nachweisfenster 12 die dort eintreffende Strahlung stets intensiv genug ist, um leicht und zuverlässig nachweisbar zu sein.

Bei der Ausgestaltung mit den Auswertungsschaltungen 40, 41 berechnen die Steuerschaltungen 42, 43 aus den Ausgangssignalen De=I1-I3 bzw. De=I2-I4 des jeweils zugeordneten Differenzverstärkers und Se oder max(I1, I3) bzw. Sa oder max (I2, I4) der Auswertungsschaltungen 40, 41 einen Ausdruck der Form

oder
je nach Art des von den Auswertungsschaltungen 40, 41 gelieferten Signals. Dieser Ausdruck Q verschwindet, wenn der Detektor 19 sich an einem Maximum der Strahlungsintensität befindet, der Sender(Empfänger 2 also korrekt ausgerichtet ist, aber auch, wenn er sich an einem Minimum befindet bzw. kaum von der Strahlung des Sender/Empfängers 2 getroffen wird. Da in letzterem Fall der Nenner von Q klein ist, wird Q betragsmäßig genau dann am kleinsten, wenn der Strahlungsfleck mittig zwischen den Sektoren auftrifft.

Jeweils fakultativ können ein über einen Schalter 45 mit den Ausgängen der Differenzverstärker 38, 39 verbindbares Anzeigeinstrument 46, sowie ein über einen Schalter 47 mit den Ausgängen der Auswertungsschaltung 40, 41 verbindbares Anzeigeinstrument 48 vorgesehen sein. Das Anzeigeinstrument 46 erlaubt es einem Benutzer, zu überprüfen, ob der Strahl des Senders/Empfängers 2 tatsächlich korrekt in Azimut- oder Elevationsrichtung (je nach Stellung des Schalters 45) ausgerichtet ist, und anhand des Anzeigeinstruments 48 kann überprüft werden, dass tatsächlich eine nichtverschwindende Strahlungsintensität auf den Detektor 19 fällt.

Wenn die Anzeigeinstrumente 46, 48 vorhanden sind, können die automatischen Steuerschaltungen 42, 43 auch fortgelassen und durch eine manuell bediente Ansteuerung der Stellglieder 35, 36 ersetzt werden.

Die Anzeigeinstrumente können von beliebiger bekannter Art sein, beispielsweise analoge oder digitale Spannungsmessgeräte, ein computergestütztes Datenerfassungssystem, mit einem Bildschirm, auf dem die Ausgabepegel der Differenzverstärker 38, 39 sowie der Auswertungsschaltung 40, 41 gleichzeitig anzeigbar sein können, oder dergleichen.

Vorteilhaft wird das Ausgangssignal der Detektoren Q1...Q4 (gegebenenfalls analog verstärkt) unmittelbar mittels Analog-Digital-Umsetzer (A/D-Wandler) digitalisiert und alle nachfolgenden Signalverarbeitungsschritte in einem Microcontroller durchgeführt, der dann auch Anzeigeelemente wie LEDs, LCD-Matrix oder ähnliches beziehungsweise auch Stellelemente 35,36 ansteuert. Dabei genügt in vorteilhafter Weise ein einzelner A/D-Wandler der im Zeitmultiplex arbeitet.

Eine zweite grundlegende Ausführung der Erfindung zeigt die 5. Im Unterschied zur Ausführung der 1 weist die Anordnung in 5 eine modifizierte Nachweisvorrichtung 20 auf. In der Nachweisvorrichtung 20 ist statt des Sensors 9 ein metallischer Reflektor 21 in der rückwärtigen Wand 7 und auf der optischen Achse 4 angeordnet. Der nur wenige Quadratmillimeter große Reflektor 21 ist konvex gewölbt. Im vorliegenden Fall fungiert Radarsender-Empfänger 2 sowohl als Sender von Strahlung als auch als Empfänger.

Bei dieser Ausführung wird wenigstens ein Teil der im Bereich 6 gebündelten Strahlung dann, wenn wenigstens ein Teil des Bereichs 6 auf den Reflektor 21 trifft, vom Reflektor 21 in einen großen Raumwinkel reflektiert, so dass ein Teil davon auch vom Radarsender-Empfänger 2 erfasst wird. Der Radarsender-Empfänger 2 liefert Messwerte der empfangenen Intensität. Im übrigen verläuft die Verstellung des Radarsender-Empfänger 2 zur Ausrichtung seiner Hauptstrahlrichtung wie bei der Anordnung der 1 beschrieben.

Bei einer Reflexion der Strahlung an einem gegenüber dem Kraftfahrzeug 1 sich bewegenden Fahrzeug führt die dabei auftretende Dopplerverschiebung zu einer Verschiebung von Spektralanteilen im reflektierten Signal. Ganz allgemein kann jegliche Verschiebung von Spektralanteilen als Reflexion an einem bewegten Gegenstand gedeutet werden. Zur Simulation eines bewegten Objektes wie zum Beispiel eines vorausfahrenden Fahrzeuges, das die vom Radarsender-Empfänger 2 emittierte Strahlung reflektiert, ist es deshalb vorteilhaft, die reflektierte Strahlung zu modulieren, um damit eine Dopplerverschiebung infolge der Reflexion der Strahlung an einem gegenüber dem Kraftfahrzeug 1 sich bewegenden Fahrzeug nachzubilden. Für eine solche Simulation kommt auch eine schmalbandige Phasenmodulation oder Amplitudenmodulation in Frage. Bei Amplitudenmodulationen entstehen Zweiseitenband-Linien im Abstand der Modulationsfrequenz beidseitig des unverschobenen Spektralanteils, die als dopplerverschobene Spektralanteile deutbar sind.

6 zeigt eine alternative Ausführung des Reflektors 21 aus einer Blickrichtung entlang der optischen Achse 4, mit der eine Amplitudenmodulation der reflektierten Strahlung erreicht werden kann. Es handelt sich dabei um eine um die optische Achse 4 als Rotationsachse drehbar gelagerte Dipolantenne 23. Die Dipolantenne 23 wird von einem Motor 24, vorzugsweise einem Elektromotor 24, angetrieben. Mit dem Motor 24 lässt sich die Dipolantenne 23 mit unterschiedlichen Drehfrequenzen beaufschlagen. Dabei ist eine Länge der Dipolantenne 23 derart gewählt, dass sie einer halben Wellenlänge der vom Radarsender-Empfänger 2 emittierten Strahlung entspricht. Wenn vom Radarsender-Empfänger 2 eine polarisierte Strahlung emittiert wird, so hängt die Reflektivität der Dipolantenne 23 von einem Winkel zwischen der Dipolantenne 23 und der Polarisationsebene der Strahlung ab. Weil sich dieser Winkel periodisch ändert, ist auch die Reflektivität der Dipolantenne 23 zeitabhängig, wodurch die Amplitude der reflektierten Strahlung moduliert wird.

Eine Einrichtung mit phasenmodulierender Wirkung zeigt die 7. Bei der Einrichtung handelt es sich um einen Lautsprecher 25, genauer um einen Miniaturlautsprecher 25, wie sie beispielsweise in Ohrhörern Verwendung finden. Der Lautsprecher 25 umfasst eine Membran 26, die orthogonal zur optischen Achse 4 ausgerichtet ist. Auf der Membran 26 ist eine reflektive Kugelkalotte 27 vorgesehen, deren Mittelachse mit der optischen Achse 4 identisch ist. Indem die Membran 26 vibriert, wird die Kugelkalotte 27 entlang der optischen Achse 4 hin- und herbewegt. Auf die Kugelkalotte 27 auftreffende elektromagnetische Strahlung wird von dieser reflektiert und infolge der zur optischen Achse 4 parallelen Bewegung der Kugelkalotte 27 phasenmoduliert. Im reflektierten Signal entstehen so frequenzverschobene Spektralanteile, wie sie durch Dopplerverschiebung an einem relativ zum Radarsender-Empfänger 2 bewegten Fahrzeug auch entstehen würden.

Neben den gezeigten Möglichkeiten zur mechanischen Modulation der reflektierten elektromagnetischen Strahlung kann diese auch auf elektronischem Wege moduliert werden. Dies ist in den 8 und 9 gezeigt. In 8 umfasst eine die Strahlung modulierende Einrichtung eine Dipolantenne 28 und eine mit dieser verbundene elektrische Schaltung 29. Die Dipolantenne 28 wirkt als Empfangs- und Sendeantenne. Sobald der Bereich 6 wenigstens teilweise auf die Dipolantenne 28 trifft, wird ein entsprechender Teil der in ihm gebündelten elektromagnetischen Strahlung von der Dipolantenne 28 empfangen und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das an die elektrische Schaltung 29 übergeben wird. Von der Schaltung 29 wird das Signal auf gewünschte Weise moduliert und an die Antenne 28 zurückgegeben, welche das modulierte Signal wieder in eine elektromagnetische Strahlung umwandelt und als modulierte Strahlung reemittiert. Die von der Schaltung 29 durchgeführte Modulation des elektrischen Signals kann zusätzlich auch eine Zeitverzögerung des Signals umfassen. Hierfür kann eine Verzögerungsleitung in Form einer dielektrischen Leitung oder einer SAW-Verzögerungsleitung vorgesehen sein.

In Abwandlung der Ausführung der Einrichtung der 8 weist die Einrichtung der 9 statt der Dipolantenne 28 einen offenen Hohlleiter als Antenne 30 sowie eine daran angeschlossene elektrische Schaltung 29 auf.

Die Verwendung von modulierter Strahlung kommt vor allem bei den mit Bezug auf die 1 bis 4 beschriebenen Ausrichtvorrichtungen in Betracht, bei denen das Nachweisfenster selbst ein für die Strahlung des Senders/Empfängers 2 empfindliches Element ist. 10 zeigt eine solche Vorrichtung. Bei dieser Vorrichtung, einer Abwandlung der in 4 gezeigten, ist ein Gitter 49 mit einer Vielzahl von parallelen Leitern 50 im Strahlengang zwischen der Linse 3 und dem Detektor 19 angeordnet und mit Hilfe eines Motors 51 drehbar, so dass der Winkel zwischen der Polarisationsebene der Strahlung vom Sender/Empfänger 2 und den Leitern 50 ständig variiert. Das rotierende Gitter 49 prägt vom Sender/Empfänger 2 emittierter linear polarisierter Strahlung einen sinusförmig oszillierenden Intensitätsverlauf auf. Das Gitter 49 kann realisiert sein in Form von feinen Drähten, die in einem Rahmen aufgespannt sind, oder die Leiter 50 sind dünne Metallstreifen, die auf einen für die Strahlung des Senders/Empfängers 2 durchlässigen Träger aufgedampft sind.

Bei allen bislang betrachteten Ausführungsbeispielen ist die Möglichkeit nicht auszuschließen, dass vom Sender/Empfänger 2 abgegebene Strahlung unmittelbar an einer der Oberflächen der Linse 3 reflektiert und zum Sender/Empfänger 2 zurückgeworfen wird. Wenn dies der Fall ist, bilden der Sender/Empfänger 2 und die Linse 3 einen Resonator, der, auch wenn seine Güte gering ist, zu einer resonanten Feldstärkenüberhöhung zwischen Sender/Empfänger 2 und Linse 3 führen kann, die möglicherweise auf den Sender/Empfänger 2 rückwirkt. Eine daraus resultierende Verfälschung des Abstrahlverhaltens des Senders/Empfängers 2 kann zu Fehlern beim Ausrichten führen.

Um dieses Problem zu lindern oder zu vermeiden, ist zum einen, falls die Linse 3 plankonvex ist, die konvexe Seite der Linse 3 dem Sender/Empfänger 2 zugewandt, so dass ein an dieser Oberfläche der Linse reflektierter Strahl aufgeweitet wird und allenfalls ein kleiner Anteil seiner Leistung wieder auf den Sender/Empfänger 2 trifft.

Eine zweite Möglichkeit, Rückreflexe von der Linse 3 in den Sender/Empfänger 2 zu unterdrücken, ist, die Oberflächen der Linse 3 reflexmindernd auszubilden. 11 zeigt eine solche reflexmindernde Linse 3 im Schnitt. Auf beiden Oberflächen der Linse ist ein System von Vertiefungen 52 gebildet, deren Tiefe an der dem Sender/Empfänger 2 zugewandten konvexen Seite 53 der Linse 3 jeweils ein Viertel der Wellenlänge des Sender/Empfängers 2 in Luft und an der abgewandten Seite 54 einem Viertel der Wellenlänge des Sender/Empfängers 2 im Material der Linse 3 entspricht. Strahlungsanteile, die jeweils an den erhabenen Oberflächenbereichen bzw. am Boden der Vertiefungen 52 reflektiert werden, haben einen Phasenversatz von 180° und löschen einander aus. Die Vertiefungen 52 können insbesondere als konzentrische Ringe realisiert sein, wobei die Breite der Ringe kleiner als die Wellenlänge der Strahlung gewählt ist, um Streuung an den Vertiefungen 52 zu vermeiden.

Bei den bisherigen Beispielen wurde stets von einer Sammellinse 3 als abbildendem optischen Element ausgegangen, welche die Strahlung des Radarsender-Empfängers 2 im Bereich 6 bündelt. Statt einer Sammellinse 3 kann die elektromagnetische Strahlung wie in den 9a und 9b gezeigt aber auch von einem Reflektor 31 gebündelt werden. Der Reflektor 31 weist eine reflektierende Fläche in der Art eines Hohlspiegels auf. Wie die Sammellinse 3 ist der Reflektor 31 derart vor dem Radarsender-Empfänger 2 angeordnet, dass seine optische Achse 4 mit einer Zielrichtung für die Hauptstrahlrichtung 5, bzw. einer Längsachse des Kraftfahrzeuges 1 zusammenfällt. Schräg neben der optischen Achse 4 ist ein Sensor 9 vorgesehen. Diese Anordnung von Reflektor 31 und Sensor 9 entspricht der Anordnung von Reflektor und Okular in einem Spiegelteleskop nach Herschel und wird deswegen bevorzugt, weil der Sensor 9 die Apertur des Reflektors 31 nicht beeinträchtigt. Der Sensor 9 weist wieder eine sensitive Fläche 12 zum Erfassen von Strahlungsleistung auf. Es wird auch im vorliegenden Fall nur solche Strahlungsleistung erfasst, die auf die sensitive Fläche 12 fällt. Die sensitive Fläche 12 des Sensors 9 bildet daher auch bei dieser Ausführung des abbildenden Elementes als Reflektor 31 ein Nachweisfenster, welches diesmal jedoch seitlich der optischen Achse 4 angeordnet ist.

In 9a ist die Situation bei falsch ausgerichteter Hauptstrahlrichtung 5 dargestellt. Auf den Reflektor 31 treffende Strahlung wird reflektiert und dabei in einem Bereich 33 zwischen Reflektor 31 und Radarsender-Empfänger 2 gebündelt. Der Bereich 33 ist vom Sensor 9 beabstandet, so dass der Sensor 9 die im Bereich 33 gebündelte Strahlung nicht erfassen kann. Wie in den vorherigen Beispielen beschrieben, wird die Hauptstrahlrichtung 5 des Radarsender-Empfängers 2 derart variiert, dass der Bereich 33 wie in 10b zu sehen ist, auf den Sensor 9 trifft und der Sensor 9 die im Bereich 33 gebündelte Strahlung erfassen kann. Es erfolgt eine Optimierung der Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung 5 so lange, bis der Sensor 9 eine maximale Strahlungsintensität erfasst. Wie in den vorherigen Beispielen auch ist dies genau dann der Fall, wenn die Hauptstrahlrichtung 5 mit der Zielrichtung bzw. der optischen Achse 4 des Reflektors 31 zusammenfällt.

Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Ausrichten der Hauptstrahlrichtung (5) eines Senders (2), insbesondere einer Antenne, in eine Zielrichtung, mit Hilfe einer ein abbildendes Element (3; 31) und ein in der Brennebene des abbildenden Elements (3; 31) angeordnetes Nachweisfenster (12; 19; 21; 23; 27; 28; 30) umfassenden Nachweisvorrichtung (14; 20), die eine durch die Mittelpunkte von abbildendem Element (3; 31) und Nachweisfenster (12; 19; 21; 23; 27; 28; 30) verlaufende optische Achse (4) aufweist, mit den Schritten

    (a) Platzieren der Nachweisvorrichtung (14; 20) mit zur Zielrichtung paralleler optischer Achse (4) im Strahlungsfeld des Senders (2);

    (b) Verstellen der Hauptstrahlrichtung (5), um die Intensität der auf das Nachweisfenster (12; 19; 21; 23; 27; 28; 30) treffenden Strahlung zu maximieren, bzw. um den Strahlungsfleck auf das Nachweisfenster zu zentrieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachweisfenster eine sensitive Fläche (12) eines einzelnen Detektors (9) ist und dass in Schritt (b) die Hauptstrahlrichtung (5) verstellt wird, um die Intensität der vom Detektor (9) erfassten Strahlung zu maximieren.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachweisfenster (19) in mehrere Sektoren (Q1; Q2; Q3; Q4) unterteilt ist und dass in Schritt (b) die Intensität der Strahlung innerhalb jedes der Sektoren (Q1; Q2: Q3: Q4) erfasst wird und die Ausrichtung der Hauptstrahlrichtung (5) so lange variiert wird, bis in jedem der Sektoren (Q1; Q2; Q3; Q4) die erfasste Intensität gleich groß ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die erfasste Intensität in den Sektoren gleich groß ist, anhand des Betrags der Intensitäten entschieden wird, ob, die gefundene Einstellung der Hauptstrahlrichtung einem Maximum oder einem Minimum der Intensität der auf das Nachweisfenster (19) treffenden Strahlung entspricht.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität eines modulierten Anteils der Strahlung erfasst wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen des modulierten Anteils die Strahlung durch ein rotierendes Polarisationsfilter (49) geführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Nachweisfenster (21; 23; 27; 28; 30) auftreffende Strahlung reflektiert und die reflektierte Strahlung erfasst wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (2) gleichzeitig als Empfänger für die reflektierte Strahlung benutzt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung bei der Reflexion amplituden- und/oder phasen- und/oder frequenzmoduliert und/oder frequenzverschoben und/oder zeitverzögert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Sender (2) polarisierte Strahlung emittiert wird und zur Amplitudenmodulation ein rotierendes Element mit polarisationsabhängigen Reflexionseigenschaften, insbesondere eine Dipolantenne (23), als Reflektor verwendet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Phasenmodulation der reflektierten Strahlung der Reflektor (21; 23; 27) parallel zur Zielrichtung periodisch bewegt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung reflektiert wird, indem sie empfangen und in ein leitungsgeführtes Signal umgewandelt wird, welches frequenzmoduliert und/oder frequenzverschoben und/oder zeitverzögert und anschließend wieder in Strahlung umgewandelt und reemittiert wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Apertur des abbildenden Elements (3; 31) im wesentlichen genauso groß wie die Apertur des Senders (2) ist.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren ein in einem Kraftfahrzeug (1) angeordneter Sender (2) ausgerichtet wird, wobei die Position, an der die Nachweisvorrichtung (14; 20) im Schritt (a) platziert wird, in Bezug auf das Kraftfahrzeug mit Hilfe einer Vorrichtung zur Vermessung einer Achse des Kraftfahrzeuges (1) festgelegt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren ein in einem Kraftfahrzeug (1) angeordneter Sender (2) ausgerichtet wird, wobei die Position, an der die Nachweisvorrichtung (14; 20) im Schritt (a) platziert wird, in Bezug auf das Kraftfahrzeug mit Hilfe einer Vorrichtung zur Einstellung eines Scheinwerfers des Kraftfahrzeuges (1) festgelegt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (b) die Hauptstrahlrichtung (5) in Azimut verstellt wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (b) die Hauptstrahlrichtung (5) in Elevation verstellt wird.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schritten a) und b) folgende Schritte ausgeführt werden:

    a1) Verschieben der Nachweisvorrichtung in einer ersten Richtung quer zu der optischen Achse und dabei Ermitteln einer Position maximaler Intensität und von zwei zweiten Positionen beiderseits der Position maximaler Intensität, bei denen die Intensität ein vorgegebener Bruchteil der maximalen Intensität ist, und

    a2) Platzieren der Nachweisvorrichtung mittig zwischen den zwei zweiten Positionen.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a1) und a2) ferner für eine zweite Verschieberichtung ausgeführt werden, die quer zu der optischen Achse und der ersten Verschieberichtung liegt.
  20. Nachweisvorrichtung (14; 20) zur Verwendung in einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem abbildenden Element (3; 31) zum Platzieren in einem Nahfeld des Senders (2) und einem in der Brennebene des abbildenden Elements platzierten Nachweisfenster.
  21. Vorrichtung (14) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachweisfenster eine sensitive Fläche (12) eines Sensors (9) zum Erfassen der Intensität von auf das Nachweisfenster auftreffender Strahlungsleistung ist.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachweisfenster in eine Mehrzahl von Sektoren (Q1, Q2, Q3, Q4) unterteilt ist und dass die Vorrichtung Mittel (38, 39) zum Bilden der Differenz zwischen von verschiedenen der Sektoren (Q1, Q2, Q3, Q4) erfassten Intensitäten aufweist.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Sektoren (Q1, Q2, Q3, Q4) eine Vier-Quadranten-Anordnung bilden.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (38, 39) zum Bilden der Differenz ausgelegt sind, um die Differenz jeweils zwischen je zwei sich diametral gegenüberliegenden Sektoren (Q1, Q3; Q2, Q4) der Vier-Quadranten-Anordnung erfassten Intensitäten zu bilden.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelhalbierenden der Sektoren (Q1, Q2, Q3, Q4) der Vier-Quadranten-Anordnung jeweils in Elevations- bzw. Azimutrichtung orientiert sind.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Anzeigeinstrument (10, 11; 46, 48) zum Anzeigen einer Größe aufweist, die von wenigstens einer der von den Sektoren (Q1, Q2, Q3, Q4) erfassten Intensitäten abgeleitet ist.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 24 und Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (46) ausgelegt ist, besagte Differenz anzuzeigen.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 24 und Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement ausgelegt ist, das Verhältnis zwischen besagter Differenz und der Summe der von den besagten Sektoren erfassten Intensitäten anzuzeigen.
  29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) und eine Schaltung (38–43) zum Auswerten von von dem Sensor (9) erfassten Intensitäten auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet sind.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) ohne Gehäuse auf die Leiterplatte gebondet ist.
  31. Vorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) ein pyroelektrischer Detektor ist.
  32. Vorrichtung (20) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachweisfenster als Reflektor (21; 23; 27; 28; 29; 30) ausgebildet ist.
  33. Vorrichtung (20) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (2) mit einem Empfänger zum Erfassen der reflektierten Funkstrahlung identisch ist.
  34. Vorrichtung (20) nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (21; 27) eine konvex gewölbte Fläche aufweist.
  35. Vorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (21; 23; 27; 28; 30) Teil einer Einrichtung zum Amplituden- und/oder Phasen- und/oder Frequenzmodulieren und/oder Frequenzverschieben und/oder Zeitverzögern der reflektierten Strahlungsleistung ist.
  36. Vorrichtung (20) nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Phasenmodulation einen Lautsprecher (25) mit einer Membran (26) umfasst.
  37. Vorrichtung (20) nach Anspruch 35 mit Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor eine auf der Membran angeordnete Kugelkalotte (27) ist.
  38. Vorrichtung (20) nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor zur Amplitudenmodulation ein rotierendes Element (23) mit drehwinkelabhängiger Reflektivität ist und die Einrichtung zudem einen Motor (24) zum Antreiben des Elementes (23) umfasst.
  39. Vorrichtung (20) nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Element (23) wenigstens eine Dipolantenne umfasst.
  40. Vorrichtung (20) nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (28; 30) eine Antenne (28; 30) zum Umwandeln von Funkstrahlung in ein elektrisches Signal und umgekehrt ist, und die Einrichtung zudem eine elektrische Schaltung (29) zum Modulieren des elektrischen Signals umfasst.
  41. Vorrichtung (20) nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (28; 30) eine Dipolantenne (28) oder ein offenes Hohlleiterende (30) ist.
  42. Vorrichtung (20) nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltung (29) eine PIN-Diode zum Modulieren des elektrischen Signals umfasst.
  43. Vorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Verzögerungsleitung zur Zeitverzögerung des elektrischen Signals umfasst.
  44. Vorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 20 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Nachweisfenster ein drehbares Polarisationsfilter (49) angebracht ist.
  45. Vorrichtung (20) nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass das Polarisationsfilter (49) ein Gitter aus parallelen Leitern (50) ist.
  46. Vorrichtung (14; 20) nach einem der Ansprüche 20 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass das abbildende Element eine Linse (3) ist.
  47. Vorrichtung (14; 20) nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (3) eine Zonenlinse oder eine Fresnel-Linse ist.
  48. Vorrichtung (14; 20) nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (3) eine plankonvexe Linse mit dem Nachweisfenster zugewandter ebener Oberfläche ist.
  49. Vorrichtung (14; 20) nach Anspruch 46, 47 oder 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (3) mit einem reflexmindernden Oberflächenprofil versehen ist.
  50. Vorrichtung (14; 20) nach einem der Ansprüche 20 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass das abbildende Element (3; 31) ein Reflektor (31) ist
  51. Vorrichtung (14; 20) nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (31) als Fresnel-Reflektor ausgeführt ist.
  52. Vorrichtung (14; 20) nach Anspruch 50 oder 51, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (31) und das Nachweisfenster (12) in einer Spiegelteleskopanordnung, insbesondere in einer Anordnung nach Herschel, angeordnet sind.
  53. Vorrichtung (14; 20) nach einem der Ansprüche 20 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass das abbildende Element (3; 31) und das Nachweisfenster (12; 19; 21; 23; 27; 28; 30) eine Baueinheit mit einem Gehäuse (8) ist.
  54. Vorrichtung (14; 20) nach einem der Ansprüche 20 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Anzeigemittel (11) zum Anzeigen der erfassten Intensität umfasst.
  55. Vorrichtung (14; 20) nach einem der Ansprüche 20 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuereinheit (42, 43) zum automatisierten Variieren der Hauptstrahlrichtung (5) umfasst.
  56. Vorrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit (42, 43) zwei Stellglieder (35, 36) zum Variieren der Strahlrichtung in Azimut- bzw. in Elevationsrichtung zugeordnet sind.
  57. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektronische Schnittstelle zum Ausgeben von erfassten Intensitätswerten umfasst.
  58. Sender (2) zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19 mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (2) in einem ersten Betriebsmodus für einen regulären Betrieb eine unmodulierte erste Strahlung emittiert und in einem zweiten Betriebsmodus zur Durchführung des Verfahrens eine modulierte zweite Strahlung emittiert.
  59. Sender (2) nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (2) die zweite Strahlung gepulst emittiert.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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