Principiile Radiolocaţiei

Diagrama de antenă cu două căi

Un diagrama de antenă cu două căi (în engleză: two-way beamwidth sau two-way antenna pattern) apare, în general, atunci când un radar utilizează un diagrama de antenă diferit în momentul transmiterii și în momentul recepției. Acesta este cazul, de exemplu, al radarelor multifuncționale care utilizează formarea digitală a fasciculului. Un astfel de radar trebuie să ilumineze întregul spațiu cu un caracteristică tip „evantai” în modul de emisie, de exemplu, care trebuie apoi să fie scanat de modele de recepție înguste individuale formate simultan în modul de recepție. Suprapunerea diagramei de antenă transmisă cu diagrama de antenă eficientă în timpul recepției este atunci un diagrama de antenă cu două căi.

Figura 2: Diagramă de antenă cu două căi datorată diferitelor unghiuri de aspect

Figura 2: Diagramă de antenă cu două căi datorată diferitelor unghiuri de aspect

Aplicație la SAR bistatic și SLAR

În cazul unui radar bistatic cu scanare laterală, se poate produce, de asemenea, un model de antenă bidirecțional prin unghiuri de aspect diferite. De exemplu, dacă un model de antenă simetric de la un satelit este incident oblic pe suprafața Pământului, rezultă o zonă iluminată de o elipsă a cărei suprafață poate fi calculată din lungimile axei principale și axei secundare.

(1)

• Θ_B = semilățimea diagramei antenei
• R·Θ_B = aproximație valabilă la unghiuri mici
• R = distanța înclinată
• γ = unghiul de depresiune

Unghiul de depresiune este unghiul dintre linia orizontală și linia de vizibilitate a radarului.

Cu toate acestea, un al doilea satelit, care țintește de asemenea această suprafață dintr-o poziție diferită, cu același model de antenă, produce o elipsă care este răsucită în comparație cu prima. Poate fi observată doar zona iluminată de cele două elipse (în cazuri extreme, aflate una peste alta în cruce). Mai multe astfel de elipse cu unghiuri de aspect diferite formează doar un mic cerc de mărimea celui cuprins în toate elipsele de pe suprafața Pământului. Deci un cerc cu diametrul RΘ_B. Raportul dintre aria cercului și aria elipsei este atunci doar egal cu sin(γ). Cu un unghi de depresiune de 30°, rezultă un factor de exact 0,5 - cu care se reduce suprafața reflectantă și, prin urmare, și puterea reflectată. Lățimea utilă a diagramelor de antenă individuale este astfel redusă aproximativ la nivelul de putere de −1,5 dB.

Într-un radar cu deschidere sintetică, de exemplu, acest caz apare și în modul spotlight, deoarece toate semnalele de ecou recepționate de la diferite poziții ale sateliților sunt utilizate pentru procesarea semnalului. Numai zona pe care satelitul o poate ilumina uniform din diferite direcții poate fi utilizată pentru a calcula imaginea radar din deschiderea sintetică. Acest lucru îmbunătățește, de asemenea, puterea de rezolvare rezultată din lățimea diagramei diagramei antenei cu două căi (−3 dB)·sin(30°) = (−1,5 dB).

Este demn de remarcat faptul că această relație poate fi aplicată și unui radar monostatic care radiază vertical în jos: În acest caz, unghiul de depresiune este egal cu 90°, iar sinusul din acesta este egal cu unu. Astfel, puterea sa de rezoluție rămâne la nivelul obișnuit de −3 dB.

Alte aplicații

Figura 3: Un modul radar FMCW cu antene de dimensiuni diferite pentru emisie și recepție.
(Prin amabilitatea RFbeam Microwave GmbH)

Figura 3: Un modul radar FMCW cu antene de dimensiuni diferite pentru emisie și recepție.
(Prin amabilitatea RFbeam Microwave GmbH)

O altă aplicație este, de exemplu, un radar cu scanare conică numai pe calea de recepție (COSRO), cum ar fi radarul istoric de urmărire a țintelor de Tip 275 .

Dar radarele mai moderne folosesc, de asemenea, antene de emisie și recepție diferite, cum ar fi K-MC4 de la RFbeam Microwave GmbH, care funcționează în banda de frecvență de 24 GHz (Fig. 3). Cu acest modul radar, este posibilă realizarea metodei monopulse într-un singur plan. Cu toate acestea, se poate utiliza doar un singur canal de recepție. Aceasta înseamnă că diagramele de antenă ale antenelor de emisie și de recepție se suprapun. Senzorii laterali ai antenelor de emisie și de recepție se află la unghiuri diferite, iar intensitatea senzorilor laterali este redusă. Acest caz este adesea observat la unitățile radar din autovehicule cu sisteme de siguranță controlate de calculator.