www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radarové antény

Kuželové skenování

Obrázek 1. Při kuželovém skenování opisuje anténní svazek kužel v prostoru kolem osy antény.

Obrázek 1. Při kuželovém skenování opisuje anténní svazek kužel v prostoru kolem osy antény.

Některé starší sledovací radary používají k přesnému určení souřadnic cíle kuželové skenování. Princip kuželového skenování spočívá v tom, že anténní obrazec je záměrně vychýlen o určitý úhel vzhledem k jeho elektrické ose. Během provozu radaru se paprsek antény otáčí tak, že jeho osa opisuje povrch kužele s vrcholem ve středu antény (obrázek 1). Kuželové skenování lze realizovat například mechanickým posunutím ozařovače mimo ohnisko zrcadla antény. Ozařovač je poháněn motorem umístěným za zrcadlem.

V libovolné pevné vzdálenosti od antény opisuje jeho paprsek kružnici v rovině kolmé na elektrickou osu antény s její osou. V daném dosahu radaru vnitřní okraj paprsku vždy pokrývá osu antény.

Předpokládejme, že ke sledování cíle se používá kuželové skenování. Pokud se cíl nachází přesně na ose antény, úhlová vzdálenost mezi směrem cíle a osou paprsku (během jeho skenování) zůstane konstantní. V důsledku toho budou signály ozvěny cíle konstantní (a s malou amplitudou). Pokud se cíl nachází mimo osu antény, a to i v malé úhlové vzdálenosti, budou signály ozvěny amplitudově modulované. Pokud je například směr cíle vychýlen od osy antény doleva, bude maximální amplituda odraženého signálu pozorována, když je paprsek nasměrován tímto směrem, a minimální - když je v opačném směru. Mezi těmito krajními polohami bude amplituda signálu nabývat hodnot úměrných úhlové odchylce zorného pole cíle od osy antény. Je zřejmé, že amplitudová modulace bude podléhat sinusovému zákonu, jehož frekvence bude odpovídat frekvenci otáčení (snímání) ozařovače. Hloubka modulace bude úměrná úhlové vzdálenosti cíle od osy antény. Takto získané informace zpracovává palubní počítač, jehož výsledkem jsou příkazy k ovládání pohonů antény, které způsobují otáčení osy antény směrem k cíli, dokud nezmizí amplitudová modulace signálů ozvěny. Tato metoda určuje úhlové souřadnice cíle s vysokou přesností.

© 2005 Christian Wolff

Obrázek 2. Animace vysvětlující princip činnosti sledovacího radaru s kuželovým skenováním anténního svazku.

Jednou z metod realizace kuželového skenování je metoda, při níž skenuje pouze přijímací anténa (COSRO, Conical Scan on Receive Only). V tomto případě se pro vysílání a příjem používají různé antény a skenuje pouze přijímací anténa. Vyzařovací diagram vysílací antény musí být dostatečně široký, aby pokryl všechny možné polohy paprsku přijímací antény.