www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Сверхширокополосный радиолокатор

обычная узко-
полосная система
сверхширокополосная
система
тепловой шум

Figure 1: The UWB-radar transmits in a wide spectrum with very low power

обычная узко-
полосная система
сверхширокополосная
система
тепловой шум

Рисунок 1: Сверхширокополосный радиолокатор излучает сигналы с широким спектром и очень низкой мощностью

Сверхширокополосный радиолокатор

Сверхширокополосные (Ultra-Wide Band, UWB) радиолокационные системы излучают сигналы с шириной спектра, намного большей, чем у обычных радиолокационных систем. Обнаружить работу сверхширокополосного радиолокатора обычно достаточно сложно Мощность излучаемого сигнала распределена по его чрезвычайно широкому спектру и поэтому она ниже даже допустимого уровня мощности непреднамеренного излучения бытовой электроники. Наиболее распространенным способом генерирования сверхширокополосных сигналов является излучение импульсов очень малой длительности (менее 1 наносекунды).

Спектр очень короткого импульса имеет очень большую ширину и по этому параметру приближается к спектру белого шума по мере уменьшения длительности импульса. Однако использование очень коротких импульсов требует более широкой полосы приемника, чем в обычных радиолокаторах.

Ширина спектра сигнала сверхширокополосного радиолокатора составляет, по меньшей мере, 25% от его центральной частоты. Так, сверхширокополосный сигнал с центральной частотой 2 ГГц имеет ширину спектра, как минимум, 500 МГц, а минимальная ширина спектра сверхширокополосного сигнала с центральной частотой 4 ГГц будет равна 1 ГГц. Часто ширина спектра таких сигналов превышает 1 ГГц.

Для работы со сверхширокополосными сигналами составные части такого радиолокатора должны быть специализированными. Требование широкополосности для антенны часто приводит к параллельному использованию нескольких антенн, каждая из которых обеспечивает некоторый интервал требуемой полосы частот. Частотная характеристика приемника не может иметь резонансный характер, как это имеет место в узкополосных радиолокаторах.

Типичным примером сверхширокополосного радиолокатора является импульсный шумовой радиолокатор. Такой радиолокатор излучает одиночные импульсы с центральной частотой спектра 24 ГГц, длительностью несколько наносекунд и с импульсной мощностью 4 мВт. Ширина спектра его сигнала составляет 8 ГГц. Факт излучения такого радиолокатора не может быть обнаружен какими-либо внешними устройствами поскольку интенсивность его сигналов не превышает уровня шума окружающей среды.