www.radartutorial.eu Radar Temelleri

PPI- Ekran Blok Şeması

Resim 1: Radar sinyallerinin bir PPI-Scope üzerindeki görüntüsü

Resim 1: Radar sinyallerinin bir PPI-Scope üzerindeki görüntüsü

Bu klasik ekran (panoramik ekran yerine veya PPI-Scope anlamında bu metinde kullanılacak) hala bir çok radarda kullanılmakta ve radar bilgilerini, harita benzeri bir resim gibi görüntülemektedir. Ekran merkezinden yayılan bir ışın ekranı sürekli tarar. Uyarılmış fosfor ışıma izi uzun kalabildiğinden diğer bir taramaya kadar mevcut görüntü kaybolmaz. Sabit radar tesislerinde ekranda kuzey yönü üst taraf olarak tanımlanmıştır.

Gemilerde yada uçaklarda bu ekranın ancak mutlak kuzeyi gösteren bir pusula olan jiroskop birlikte kullanılması gerekir. Jiroskop mevcut değilse (göreli azimut mod kullanılıyorsa), ekranın üst yönü gemi yada uçağın hareket yönüdür. Hedefin azimut açı konumu ekranda tanımlanan, ekran merkezinden başlayan bir sanal çizgiye göreceli olarak görüntülenir.

Yansıma sinyalleri
Azimut ve menzil işaretleri
Kimlik tanıma (IFF)
Eşzamanlı
darbe
Açı bilgi
(Örn: ACP ler)
Odaklama
bobini
Saptırma
bobinleri
Video
Geçit
devresi
Yatay
Dikey
Açı
işleme
Besleme
kaynağı
Merkezleme

Resim 2: Blok şeması

Yansıma sinyalleri
Azimut ve menzil işaretleri
Kimlik tanıma (IFF)
Eşzamanlı
darbe
Açı bilgi
(Örn: ACP ler)
Odaklama
bobini
Saptırma
bobinleri
Video
Geçit
devresi
Yatay
Dikey
Açı
işleme
Besleme
kaynağı
Merkezleme

Resim 2: Blok şeması

Yansıma sinyalleri
Azimut ve menzil işaretleri
Kimlik tanıma (IFF)
Eşzamanlı
darbe
Açı bilgi
(Örn: ACP ler)
Odaklama
bobini
Saptırma
bobinleri
Video
Geçit
devresi
Yatay
Dikey
Açı
işleme
Besleme
kaynağı
Merkezleme

Resim 2: Blok şeması

Geçit devresi

Bir eşzamanlama devresi tarafından üretilen, darbenin işlenmesi sırasında ki muhtemel gecikmeleri dengeleyen bir ön darbe ile geçit devresi kendini eşzamanlaştırır. Geçit devresi ışık şiddeti geçit üreteci, süpürme geçit üreteci ve süpürme kontrol devreleri için zamanlama sinyallerini üretir.

Daha eski radarlarda ekran doğrudan modülatör tarafından tetikleniyordu. Örneğin ASR-910 radarı senkronizatörü, ekranın gönderme anından 39 µs sonra tetikleyen özel bir eşzamanlı darbe (TA-39) üretir.

Video yükselteç

Video yükselteç, giriş sinyallerini, söz konusu giriş sinyallerinin saptırma ışınının parlaklık modülasyonun türevini meydana getirecek bir miktarda yükseltir. Böylece parlaklık ve kazanç (keza kontrast) arasında bir denge sağlanır.

Izgara, azimut ve menzil işaret çizgilerinin parlaklığını, görülebilmesi mümkün olabilen en az şiddette tutmalıdır.

Olay akışı yönünde-renk açma

Bazen „ters yönde karanlıklaştırıcı” olarakta adlandırılan bu devre, eşzamanlı darbelerden, saptırma süresince resim tüpündeki elektron ışınını kontrol eden, böylece ışıklı görüntünün sadece olay süresince ekranda gözlenebilmesini sağlayan bir dikdörtgen darbe üretir.

Saptırma bobinlerinde bulunan güçlü mıknatıslar saptırmanın son bölümünde, deşarj için, elektron ışınının ekranda karmakarışık şekiller ürettiği birkaç mikro saniyelik bir zamana ihtiyaç duyarlar. Bu yüzden bu süre içerisinde elektron ışını karanlıklaştırılır.

Testere dişi biçimli dalga üreteci
Yamuk biçimli gerilim

Resim 3: Yamuk biçimli gerilim

Testere dişi biçimli dalga üreteci gönderim sinyallerine uygun olarak eş zamanlı bir saptırma gerilimi üretir. Bu nedenle üretilen bu dalganın süresi gönderim sinyalinin süresine bağlıdır. Testere dişi dalganın azami genliği ekranın boyutlarına bağlıdır. Bir sinüs yada kosinüs dalgasını takip eden bu testere dişi dalganın genliği saptırma açısını belirtir.

Resim 4: Sabit bobinlerle dönme

Dikey
Yatay

Resim 4: Sabit bobinlerle dönme

Saptırma bobinlerinde testere biçimli bir akım üretmek için bu bobinlerin öz indüklemesine zıt yamuk biçimli bir gerilim üretilmesi gerekir. Saptırmanın başlangıcında bir gerilim sıçraması, elektron ışınının doğrusal saptırması başlatır.

Resim tüpü

Resim tüpü elektrik akım ve gerilimlerini izlenebilir resme dönüştürür. Elektron ışını ekranda parlak bir iz meydana getirir.

Elektron ışınlarının saptırılması iki türlü olur:

Ekran çapı büyük olan resim tüplerinde, büyük saptırma açıları için gereken çok büyük saptırma gerilimlerin üretilebildiği elektromanyetik saptırma türü tercih edilir.

Ekranın aynı zamanda oldukça düz olması da gerektiğinden elektron ışınının ekranın kenarına doğru kat edeceği yol, merkezine doğru kat edeceğinden daha uzundur. Kenarlarda ki görüntü keskinliğinin kaybedilmesini önlemek için, odaklama bobini akımında testere dişi biçimli gerilimin bir sabit (yani sinüs veya kosinüs modüleli değil) genlikli bir bileşeni bulunur.

Ekranın üst yüzeyi parlaklık bilgilerini yeni bilgiler gelene kadar saklayabilen, fosfor ışımalı bir malzeme ile kaplıdır.

Bu ekran sistemlerinin dinamiği en fazla 12 dB dir. Bu yüzden ekran cihazı girişinde ki yansıma sinyallerinin sinyal-gürültü katsayısı 4 e 1 ayarlanmalıdır.

Açı işleme

Bu modülde mekanik olarak üretilen (servo-gerilimler yada artan sayıda NRF/ACP- darbesi) açı bilgileri işlenir. Antenin o anki açısal konumunu temsil etmek üzere bir sinüs yada kosinüs gerilimi üretilir.

Saptırma yükselteci
Yamuk biçimli gerilim

Resim 3: Yamuk biçimli gerilim

Saptırma yükselteci, testere dişi gerilimlerden ve doğru gerilimden resim tüpü saptırma bobinlerinde ışının merkezlenmesini sağlayacak bir saptırma akımı üretir. Buradaki testere dişi biçimli bu gerilimler aslında yamuk biçimlidir. Testere dişinin başında ki küçük gerilim sıçraması saptırma bobininin öz indüklemesini yenmeli ve bir testere dişi biçimli saptırma manyetik alanı yaratmalıdır.

Yamuk biçimli darbenin bir doğru gerilimle örtüşmesi saptırma merkez noktasının merkezden kaymasına sebep olur. En kötü durumda resmin sadece 60° lik bir sektöre sıkışmasına sebep olur.

Saptırma bobinleri

Çok eski radarlarda (örneğin P-12) saptırma bobinleri antene mekanik olarak bağlı idi ve antenle birlikte dönüyordu! (Azimut noktalarının üretilmesi için kontaklar adımlarla takırdıyordu.) Daha az eski radarlarda (örneğin ASR-910) hala servis kolaylığı bulunan, fakat iyi ayarlanması gereken yatay ve dikey saptırma bobinleri bulunmaktadır.

Saptırma bobinleri resim tüpünün boğazına çiftli olarak takılır. Yatay alan üreten bobinler elektron ışınını dikey saptırır, buna karşılık bir dikey alan üreten bobin ise ışını yatay saptırır.
Yeni tip radarlarda bu tür kutupsal koordinatlı ekranlar kullanılmamaktadır. Eğer radar sinyallerinin işlenme merkezi bir modern bilgisayar ise bu bilgiler anında modem vasıtasıyla bir plazma ekranda görüntülenebilir.

Besleme kaynağı

Güç kaynağı birimi, büyük boyutlarda ki resim tüpleri için yaklaşık 10 kV anot gerilimi de aralarında olmak üzere, gerekli beslemeyi sağlar.


(Bu blok şemasında gösterilmemesine rağmen bir çok ekran azimut ve yükseklik işaret çizgilerini üreten devrelere de sahiptir.)