Radar Basics

Popis modulů blokového schématu

Synchronizátor

Synchronizace radaru vydává všechny časové značky, časové impulsy a stroboskopy. Synchronizátor generováním spouštěcího impulzu vysílače určí počáteční okamžik vysílání sondážního signálu.

Generátor signálu (Waveform Generator)

V moderních radarech generuje generátor signálu složité sondážní signály se strukturou na mezifrekvenci. Generuje také sondážní signály z hlediska délky trvání. V dřívějších radarech byl generátor signálu nedílnou součástí modulátoru a byl navržen jako tvarovací obvod.

Modulátor

V mnoha moderních radarech přenáší modulátor sondážní signál na nosnou frekvenci vysílače. U starších radarů modulátor vytvářel pouze vysokonapěťový impuls o stanovené délce trvání, který se přiváděl na anodu lampy generátoru vysílače.

Vysílač

Vysílač vydává pulzní zvukovou energii. Komplexní signály v něm jsou zesíleny na požadovaný výkon ve výkonovém zesilovači. Jednoduché signály bez vnitropulsní modulace se generují pomocí výkonných oscilačních trubic (např. magnetronů).

Přepínač antén (Duplexer)

Přepínač antény je přepínač příjem-vysílání. Spojuje anténu s vysílačem po dobu vysílání sondážního impulzu a současně chrání přijímač před průnikem silných impulsů, které by mohly přijímač vyřadit. Při příjmu přenáší přijatý echo signál do přijímače s co nejmenšími ztrátami.

Sensitivity Time Control

Tento zesilovač reguluje své zesílení v závislosti na čase. U cílů v blízkém poli je odražený signál dostatečně silný, a proto nepotřebuje velké zesílení. Při větších vzdálenostech cíle mají ozvěny extrémně nízkou intenzitu, a proto je třeba maximálně zesílit. Aby nedošlo k přetížení (saturaci) přijímače, mělo by být toto nastavení provedeno co nejdříve, tj. ještě na nosné frekvenci. Ve většině případů je do tohoto prvku navíc zabudován omezovač, který chrání citlivé předzesilovací stupně s nízkou úrovní šumu v přijímači.

Přijímač

V přijímači se vysokofrekvenční echo převádí na signál s nižší mezifrekvencí, který se snáze zpracovává. Většina zesílení přijímaného signálu se odehrává na mezifrekvenci.
Logaritmické zesilovače se většinou používají k dosažení co nejlepšího dynamického rozsahu přijímače.

Procesor signálu radaru

V signálovém procesoru se zpracování signálu stále provádí v reálném čase. Zde jsou signály digitalizovány, ale přesto zůstávají v těsném časovém vztahu k sondážnímu impulsu. V této fázi lze paralelně použít mnoho různých filtrů, poté se do dalšího zpracování dostane pouze signál s nejvyšším odstupem signálu od šumu. Při dalším zpracování je třeba vzít v úvahu, z jakého filtru signál pochází, protože to je důležitá informace pro rozpoznání cíle.

Zpracovatel dat

Tento prvek radaru nezpracovává samotné signály, ale jejich digitální reprezentaci. Zde zpracovávaná digitální data již nejsou spojena se spouštěcím impulsem vysílače, a proto se již nezobrazují v reálném čase. Pro správné zobrazení radarových informací je každé radarové datové sadě přiřazeno odpovídající časové razítko.

Zobrazení radaru

Za předpokladu, že radar může mít různé typy indikátorů, je na obrázku jako příklad uveden analogový indikátor (indikátor A) založený na běžném osciloskopu. Jeho horizontální rozsah (osa X) je odstupňován podle rychlosti šíření elektromagnetických vln v prostoru. Přijatý signál prochází stupni přijímače za určitou dobu. Tím se kompenzuje časové zpoždění vnitřních obvodů osciloskopu: doba zpoždění přijímaného signálu (a tedy i dosah k cíli) se měří od náběžné hrany vyslaného impulsu po náběžnou hranu zobrazeného signálu ozvěny.