www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Grondbeginselen

Verschillende verliesfactoren in het radarsysteem

VerliesfactorSymbool typische waarde
Atmosferische verliezen La1,2 dB
Verlies door bundelvorm Lant1,3 dB
Bandbreedteverlies LB1,2 dB
Verliezen door filterfout Ln0,8 dB
Fluctuatieverliezen (voor een Pd=0,9) Lf8,4 dB
Integratieverliezen Li3,2 dB
Diverse verliezen bij signaalverwerking Lx3,0 dB
Lijnverliezen (ontvanger) Lr1,0 dB
Lijnverliezen (zender) Lt1,0 dB
Totale verliezen (som) Lges21,1 dB

Tabel 1: Lijst van mogelijke verliezen

Verschillende verliesfactoren in het radarsysteem

In elk radarsysteem moet rekening worden gehouden met verliezen in de signaalverwerking. Sommige van deze verliezen zijn vermijdbaar of kunnen tot een minimum worden beperkt in een optimaal afgesteld radarsysteem. Andere verliezen daarentegen zijn helaas onvermijdelijk of kunnen niet worden beïnvloed door het ontwikkelings- en onderhoudspersoneel.

De verliezen tot 21,1 dB die in de radarvergelijking als Lges worden opgegeven en in de tabel hiernaast worden uitgesplitst, zijn echter een zeer pessimistisch cijfer. In de praktijk kan deze waarde dalen tot 11 à 15 dB.

Atmosferische verliezen

De term atmosferische verliezen omvat alle atmosferische verzwakkingsverliezen op weg naar de bestemming en terug. Zij bestaan uit een atmosferische basisverzwakking La en een sterk weers- en frequentieafhankelijke extra verzwakking Lw als gevolg van mist of regen. Deze frequentie-afhankelijke weerverzwakking, die optreedt bij mist of regen, kan echter praktisch worden verwaarloosd bij frequenties onder 3 GHz.

Verlies door bundelvorm
Aantal treffers
Beleuchtungszeit

Figuur 1: Verlies door bundelvorm voor een radar met een trefcijfer van 8

Verlies door bundelvorm
Aantal treffers
Beleuchtungszeit

Figuur 1: Verlies door bundelvorm voor een radar met een trefcijfer van 8

Verlies door bundelvorm

De verlies door bundelvorm vloeien voort uit het feit dat de m echo-amplitudes van het doel dat gedurende de belichtingstijd binnen de -3 dB bundelbreedte wordt ontvangen, gemoduleerd worden met het antennepatroon van de antenne. Voor radars die met een zeer klein aantal treffers m werken, kan Lant aanzienlijk groter worden dan de hier gegeven waarde. Typische waarden (volgens Skolnik, Radar Handboek) zijn:

Bij fase-array-radars beweegt de bundel niet continu (in de meeste gevallen) maar in discrete stappen. Dit betekent dat de phased array radar de bundel niet rechtstreeks op het doel mag richten. Dit betekent weer dat de antenneversterking die in de bereikvergelijking van de radar wordt gebruikt, niet de maximale waarde zal zijn. Net als in de andere gevallen wordt met deze verschijnselen rekening gehouden door een verliesterm op te nemen die in dit geval straalvormverlies wordt genoemd.

Bandbreedteverlies

Bandbreedteverlies wordt veroorzaakt door mismatches in de IF-bandbreedte. Om steilere pulsranden en dus een betere afstandsresolutie te verkrijgen, worden radarontvangers met een niet-optimaal tijd/bandbreedte-product gebruikt, maar deze hebben dan een negatief effect op de verhouding tussen bruikbaar signaal en ruis.

Verliezen door filterfout

In het algemeen moet worden uitgegaan van een optimaal afgesteld systeem. Dit is echter alleen mogelijk met bekende signalen. In de praktijk zijn de te ontvangen signalen onbekend en kan het vereiste bandpass-gedrag van het filter slechts bij benadering worden bepaald.

Een voorbeeld hiervan is dat bij frequentiegemoduleerde intrapulsmodulatie en daaropvolgende pulscompressie dergelijke mismatches worden veroorzaakt door Doppler-frequenties.

Fluctuatieverliezen

Dit relatief hoge verlies is een gevolg van de fluttering in de waarden van de radardoorsnede. Deze spleten zijn frequentie-afhankelijk en afhankelijk van de aspecthoek.

Fluctuatieverliezen zijn door Peter Swerling ingedeeld in vier gedefinieerde modelgevallen.

Integratieverliezen

Integratieverliezen zijn het gevolg van het feit dat de ontvangen totale energie ongelijk verdeeld is over n pulsen (aantal treffers!). Bij de verdere verwerking kan geen rekening meer worden gehouden met de gedeelten die het geluidsniveau naderen.

Lijnverliezen

De lijnverliezen van de zender Lt en de ontvanger Lr omvatten ook de verliezen te wijten aan radarspecifieke assemblages zoals diplexers en zend-ontvangschakelaars (duplexers).