www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Basics

Frekvence opakování impulsů

doba přenosu nebo
trvání impulsu τ
další sondážní puls
testovací impulsy
signál ozvěny
doba příjmu
slepá zóna
doba opakování impulzu (PRT)

Obrázek 1: Doba trvání radarových period

doba přenosu nebo
trvání impulsu τ
další sondážní puls
testovací impulsy
signál ozvěny
doba příjmu
slepá zóna
doba opakování impulzu (PRT)

Obrázek 1: Doba trvání radarových period

Jaká je frekvence opakování impulsů v radaru?

Frekvence opakování impulsů

Frekvence opakování impulsů (v angličtině: Pulse Repetition Frequency PRF) radarové jednotky je počet vysílaných impulsů za sekundu.

Radar vysílá krátké vysokofrekvenční impulsy s délkou vysílacího impulsu τ a mezi vysílacími impulsy čeká na signály ozvěny. Doba od začátku jednoho impulsu do začátku dalšího impulsu se nazývá doba opakování impulsu (PRT) nebo perioda opakování impulsu (PRP) a je reciproká frekvence opakování impulsu:

PRT = 1 (1)
PRF
Doba příjmu

Doba mezi vysílacími impulsy je obecně dobou příjmu. Ta je vždy menší než rozdíl mezi periodou opakování impulsu a dobou přenosu a někdy je navíc omezena tzv. interval odpočinku, kdy je přijímač krátce před dalším vysílacím impulsem již vypnutý.

U některých radarových souprav existuje krátká doba zotavení přepínače vysílání/příjmu (duplexeru) mezi vysílacím a přijímacím impulsem. K tomu dochází, pokud přepínač vysílání/příjem musí vypnout přijímač z důvodu příliš vysokého vysílacího výkonu. Pokud je však vysílací výkon jen velmi nízký, může příjem probíhat i během vysílacího impulsu. V tomto případě doba příjmu zahrnuje dobu vysílání.

další balení
balíček (zde
se skládá z
čtyři impulsy)
celková slepá zóna

Obrázek 2: Režim vyzařování balíčků pro pulzní radar

další balení
balíček (zde
se skládá z
čtyři impulsy)
celková slepá zóna

Obrázek 2: Režim vyzařování balíčků pro pulzní radar

Slepá zóna

Pokud interval příjmu skončí před vysláním dalšího impulsu, nazývá se interval mezi nimi se nazývá slepá zóna. Moderní radary zpravidla v tomto intervalu provádějí testovací cykly. U radarů využívajících fázovaná anténní pole je tento interval kritický. Během této doby se musí přeprogramovat fázové měniče antény, aby se připravily na přenos anténního svazku do dalšího požadovaného směru. Tato operace může trvat až 200 µs, takže v takových případech nabývá interval odpočinku v porovnání s intervalem příjmu poměrně velkých hodnot. Během tohoto klidového intervalu je přijímač již vypnutý, protože během přeprogramování antény nelze provádět žádný příjem ozvěny.

Protože během klidového intervalu nelze v žádném případě zpracovávat žádná skutečná data, využívá se tato doba k provádění interních testovacích postupů v modulech přijímací cesty. Tím se kontroluje stav určitých elektronických obvodů a v případě potřeby se provádí jejich nastavení. Za tímto účelem se generují signály se známými parametry. Tyto signály jsou přiváděny do přijímací cesty a je sledováno jejich zpracování v jednotlivých modulech. Aby se značky těchto signálů neobjevovaly na indikátoru, videoprocesor tyto signály zakáže. V případě potřeby lze moduly přijímače na základě výsledků testu automaticky překonfigurovat a vygenerovat podrobné chybové hlášení.

Režim emise pulzního balíčku

Rozložení doby trvání odpočinku nemusí být rovnoměrné. Za tímto účelem lze vysílat několik pulzů po sobě, každý s krátkým intervalem příjmu před začátkem klidového intervalu. Pokud jsou například impulsy vysílány ve stejném směru po několik period (jak je to nutné pro zpracování dvojice impulsů nebo pro detekci pohybujícího se cíle), není interval odpočinku nutný. To má pozitivní vliv na časový rozpočet radaru. Kromě toho je během kratší doby nepravděpodobná náhodná nežádoucí změna fáze generovaného signálu. Proto bude radar přesněji měřit vzdálenost.

Zároveň je v tomto režimu opakovací frekvence pulzů mnohem vyšší než v normálním režimu. Tím se zvýší jednoznačně zjištěná rychlost (viz Dopplerův rozpor).

Režim impulsního vysílání se používá především v didaktických (výcvikových) radarech. Takové radary nevyžadují dlouhý interval příjmu vzhledem ke krátkým vzdálenostem v laboratoři. Vyžadují však delší klidový interval pro přenos echo dat přes relativně úzkopásmové sériové rozhraní do počítače. Vysílají například pouze 10 pulzů za sekundu, což odpovídá průměrné frekvenci opakování pulzů 10 Hz. Těchto deset impulzů se přenáší, ale v rozmezí 200 mikrosekund. Pro výpočet jednociferné dopplerovské frekvence to odpovídá opakovací frekvenci pulzů 50 kHz. Následná doba odpočinku je téměř celá sekunda. Během této doby se data přenášejí přes rozhraní USB rychlostí 280 Mbit/s.