www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основи радіолокації

Узагальнена структурна схема імпульсного радіолокатора

Рисунок 1. Узагальнена структурна схема імпульсного радіолокатора

Ця структурна схема може бути використана вами у якості навчальних матеріалів для ваших занять, однак при цьому в анімації будуть відсутні назви структурних елементів та фонове зображення (ландшафт). Назви структурних елементів можуть бути нанесені у вигляді окремого шару поверх анімації, наприклад, за допомогою застосунку MS PowerPoint, з текстом на потрібній мові.
Щоби використовувати цю структурну схему із світлим фоном елементів, використовуйте pulseradar-bright.gif (940×650px, 683 кiлобайт).

Опис елементів структурної схеми
Синхронізатор

Синхронізатор радіолокатора видає всі мітки часу, імпульси синхронізації та строби. Виробляючи імпульс запуску передавача, синхронізатор визначає початковий момент випромінювання зондувального сигналу.

Генератор сигналів

У сучасних радіолокаторах генератор сигналів формує складні зондувальні сигнали за структурою на проміжній частоті. В ньому ж відбувається формування зондувальних сигналів за тривалістю. В більш ранніх радіолокаторах генератор сигналів був складовою частиною модулятора і був виконаний у виді формуючого кола.

Модулятор

У багатьох сучасних радіолокаторах модулятор виконує перенесення спектру зондувального сигналу на несівну частоту передавача. В старіших радіолокаторах модулятор лише виробляв імпульс високої напруги заданої тривалості, який подавався на анод генераторної лампи передавача.

Передавач

Передавач виробляє зондувальний імпульс необхідної енергії. Складні сигнали в ньому підсилюються до потрібної потужності у підсилювачі потужності. Прості сигнали без внутрішньоімпульсної модуляції генерувались за допомогою потужних автоколивальних генераторних ламп (наприклад, магнетронів).

Антенний перемикач

Антенний перемикач являє собою перемикач „приймання-передача“. Він підключає антену до передавача на час випромінювання зондувального імпульсу й одночасно захищає приймач від проникнення в нього потужних імпульсів, здатних вивести приймач з ладу. Під час приймання він передає прийнятий сигнал відлуння у приймач із найменш можливими втратами.

Часове автоматичне регулювання підсилювання (ВАРУ)

Цей елемент являє собою підсилювальну ланку, коефіцієнт підсилювання якої залежить від часу. У разі знаходження цілі у ближній зоні відбитий сигнал достатньо потужний, тому не потребує великого підсилення. У разі великих дальностей цілі сигнали відлуння мають надзвичайно малу інтенсивність і тому підсилювання має бути максимальним. Для того, щоби уникнути перевантаження (насичення) приймача це регулювання треба виконувати якомога раніше, тобто ще на несівній частоті. У більшості випадків в цей елемент додатково вбудовується обмежувач для захисту чутливих каскадів попереднього підсилювача з низьким рівнем шумів у приймачі.

Приймач

В приймачі високочастотний сигнал відлуння перетворюється у сигнал на більш низькій проміжній частоті, на якій легше виконувати його обробку. На проміжній частоті виконується основне підсилення прийнятого сигналу. Для отримання найкращого динамічного діапазону приймача, в основному, використовуються логарифмічні підсилювачі.

Сигнальный процессор

В процесорі сигналів обробка сигналів виконується все ще в реальному часі. Тут сигнали оцифровуються, однак, тим не менше, залишаються в жорсткому часовому зв’язку із зондувальним імпульсом. На цьому етапі може паралельно використовуватися багато різноманітних фільтрів, після яких на подальшу обробку надходить тільки сигнал, що має найбільше відношення „сигнал-шум“. При подальшій обробці слід враховувати, з якого саме фільтру надійшов сигнал, оскільки це є важливою інформацією для розпізнавання цілі.

Процесор обробки даних

В цьому елементі радіолокатора обробляються вже не самі сигнали, а їхнє цифрове представлення. Оброблювані тут цифрові дані вже не мають прив’язки до імпульсу запуску передавача, а значить і відображаються вже не в реальному часі. Для забезпечення коректності відображення радіолокаційної інформації кожен набір даних має відповідну мітку часу.

Індикатор радіолокатора

Радіолокатори можуть мати індикаторні пристрої різних типів. На схемі, як приклад, зображено аналоговий індикатор (індикатор А-типу) на основі звичайного осцилографу. Його горизонтальна розгортка (вісь Х) масштабується відповідно до швидкості розповсюдження електромагнітних хвиль у просторі. Прийнятий сигнал проходить каскади приймального пристрою за певний час. Тим самим компенсуються часові затримки у внутрішніх колах осцилографу: час запізнення прийнятого сигналу (і, отже, дальність до цілі) вимірюється від переднього фронту випромінюваного імпульсу до переднього фронту відображуваного на екрані сигналу відлуння.