Основи на радиолокацията

Описание на модулите на блок-схемата

Синхронизатор

Радарният синхронизатор издава всички времеви маркери, импулси за синхронизация и стробоскопични сигнали. Чрез генериране на пусков импулс на предавателя синхронизаторът определя началния момент на излъчване на сондиращия сигнал.

Сигнален генератор

В съвременните радари генератор на сигнали генерира сложни сондиращи сигнали чрез структура на междинна честота. Той също така генерира сондиращи сигнали по отношение на продължителността. В по-ранните радари генераторът на сигнали е бил неразделна част от модулатора и е бил проектиран като формираща схема.

Модулатор

В много съвременни радари модулаторът пренася сондиращия сигнал към носещата честота на предавателя. В по-старите радари модулаторът произвеждаше само импулс с високо напрежение с определена продължителност, който се подаваше към анода на генераторната лампа на предавателя.

Предавател

Предавателят излъчва импулс от звукова енергия. Сложните сигнали в него се усилват до необходимата мощност в усилвател на мощност. Прости сигнали без вътрешноимпулсна модулация се генерират с помощта на мощни осцилаторни тръби (напр. магнетрони).

Превключвател на антената

Превключвателят на антената е превключвател за приемане и предаване. Той свързва антената с предавателя за времето на излъчване на сондиращия импулс и едновременно с това предпазва приемника от проникването на мощни импулси, които биха могли да го изключат. По време на приемането той предава приетия ехосигнал към приемника с възможно най-малки загуби.

Автоматичен контрол на усилването след време

Този усилвател регулира усилването си в зависимост от времето. При цели в близкото поле отразеният сигнал е достатъчно силен и затова не се нуждае от голямо усилване. При по-големи разстояния до целта ехото е с изключително ниска интензивност и затова усилването трябва да бъде максимално. За да се избегне претоварване (насищане) на приемника, тази настройка трябва да се извърши възможно най-рано, т.е. докато е все още на носещата честота. В повечето случаи в този елемент допълнително е вграден ограничител за защита на чувствителните предусилвателни стъпала с ниски нива на шума в приемника.

Приемник

В приемника високочестотното ехо се преобразува в сигнал с по-ниска междинна честота, който се обработва по-лесно. По-голямата част от усилването на приетия сигнал се извършва в междинната честота.
Логаритмичните усилватели се използват най-вече за получаване на най-добър динамичен обхват на приемника.

Сигнален процесор на радар

В сигналния процесор обработката на сигнала все още се извършва в реално време. В този случай сигналите са цифровизирани, но въпреки това остават в тясна времева връзка с импулса на сондиране. На този етап могат да се използват паралелно много различни филтри, след което само сигналът с най-високо съотношение сигнал/шум влиза в по-нататъшна обработка. При по-нататъшната обработка трябва да се вземе предвид от кой филтър идва сигналът, тъй като това е важна информация за разпознаване на целта.

Процесор на обработване на данни

Този елемент на радара не обработва самите сигнали, а по-скоро тяхното цифрово представяне. Обработените тук цифрови данни вече не са свързани с пусковия импулс на предавателя и следователно не се показват в реално време. За да може информацията от радарите да се изобразява правилно, на всеки набор от радарни данни се дава съответен времеви печат.

Радарен дисплей

Ако приемем, че радарът може да има различни видове индикаторни устройства, на схемата е показан като пример аналогов индикатор (индикатор А), базиран на конвенционален осцилоскоп. Хоризонталният му обхват (ос Х) е мащабиран в съответствие със скоростта на разпространение на електромагнитните вълни в пространството. Приетият сигнал преминава през етапите на приемника за определено време. По този начин се компенсира закъснението във вътрешните вериги на осцилоскопа: времето на закъснение на приетия сигнал (и следователно обсегът до целта) се измерва от началния фронт на излъчения импулс до началния фронт на показания ехосигнал.