Обобщенная структурная схема импульсного радиолокатора
Рисунок 1. Обобщенная структурная схема импульсного радиолокатора
Рисунок 1. Обобщенная структурная схема импульсного радиолокатора
Рисунок 1. Обобщенная структурная схема импульсного радиолокатора
Данная структурная схема может быть использована вами в качестве учебных материалов для ваших занятий,
однако при этом в анимации будут отсутствовать названия структурных элементов и фоновое изображение (ландшафт).
Названия структурных элементов могут быть нанесены в виде отдельного слоя поверх анимации, например,
при помощи приложения MS PowerPoint, с текстом на нужном языке.
Чтобы использовать данную структурную схему с светлым фоном элементов, используйте
pulseradar-bright.gif (940×650px, 683 килобайт).
Описание элементов структурной схемы
Синхронизатор
Синхронизатор радиолокатора выдает все метки времени, импульсы синхронизации и стробы. Вырабатывая импульс запуска передатчика, синхронизатор определяет начальный момент излучения зондирующего сигнала.
Генератор сигналов
В современных радиолокаторах генератор сигналов формирует сложные зондирующие сигналы по структуре на промежуточной частоте. В нем же происходит формирование зондирующих сигналов по длительности. В более ранних радиолокаторах генератор сигналов был составной частью модулятора и был выполнен в виде формирующей цепи.
Модулятор
Во многих современных радиолокаторах модулятор выполняет перенос зондирующего сигнала на несущую частоту передатчика. В более старых радиолокаторах модулятор только вырабатывал импульс высокого напряжения заданной длительности, который подавался на анод генераторной лампы передатчика.
Передатчик
Передатчик вырабатывает зондирующий импульс необходимой энергии. Сложные сигналы в нем усиливаются до требуемой мощности в усилителе мощности. Простые сигналы без внутриимпульсной модуляции генерировались при помощи мощных автоколебательных генераторных ламп (например, магнетронов).
Антенный переключатель
Антенный переключатель представляет собой переключатель «прием-передача». Он подключает антенну к передатчику на время излучения зондирующего импульса и одновременно защищает приемник от проникновения в него мощных импульсов, способных вывести приемник из строя. Во время приема он передает принятый эхо-сигнал в приемник с наименее возможными потерями.
Временная автоматическая регулировка усиления (ВАРУ)
Этот элемент представляет собой усилительное звено, коэффициент усиления которого зависит от времени. При нахождении цели в ближней зоне отраженный сигнал достаточно мощный, поэтому не нуждается в большом усилении. При больших дальностях цели эхо-сигналы имеют крайне малую интенсивность и поэтому усиление должно быть максимальным. Для того, чтобы избежать перегрузки (насыщения) приемника эту регулировку нужно производить как можно раньше, то есть еще на несущей частоте. В большинстве случаев в этот элемент дополнительно встраивается ограничитель для защиты чувствительных ступеней предварительного усилителя с низким уровнем шумов в приемнике.
Приемник
В приемнике высокочастотный эхо-сигнал преобразуется в сигнал на более низкой промежуточной частоте,
на которой легче выполнять его обработку.
На промежуточной частоте выполняется основная часть усиления принятого сигнала.
Для получения наилучшего динамического диапазона приемника, в основном, применяются логарифмические усилители.
Сигнальный процессор
В сигнальном процессоре обработка (первичная обработка радиолокационной информации) сигнала выполняется все еще в реальном времени. Здесь сигналы оцифровываются, однако, тем не менее, остаются в жесткой временной связи с зондирующим импульсом. На этом этапе может параллельно использоваться много различных фильтров, после которых в дальнейшую обработку поступает только сигнал, имеющий наибольшее отношение «сигнал-шум». При дальнейшей обработке следует учитывать, с какого именно фильтра поступил сигнал, поскольку это представляет собой важную информацию для распознавания цели.
Процессор обработки данных
В этом элементе радиолокатора обрабатываются уже не сами сигналы, а их цифровое представление. Обрабатываемые здесь цифровые данные уже не имеют привязки к импульсу запуска передатчика, а значит и отображаются уже не в реальном времени. Для обеспечения корректности отображения радиолокационной информации каждый набор данных имеет соответствующую временную метку.
Индикатор радиолокатора
Подразумевая, что радиолокатор может иметь индикаторное устройство разных типов, на схеме, в качестве примера, изображен аналоговый индикатор (А-индикатор) на основе обычного осциллографа. Его горизонтальная развертка (ось Х) масштабируется в соответствии со скоростью распространения электромагнитных волн в пространстве. Принятый сигнал проходит каскады приемного устройства за определенное время. Тем самым компенсируются временные задержки во внутренних цепях осциллографа: время запаздывания принятого сигнала (и, следовательно, дальность до цели) измеряется от переднего фронта излучаемого импульса до переднего фронта отображаемого на экране эхо-сигнала.