www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Noções básicas de radar

Radar Totalmente Coerente

Oscilador principal Sincronizador Informações sobre rolamentos
Duplexador
Pré-amplificador
de baixo ruído
Primeiro
amplificador IF
Amplificador
de potência
Segundo
amplificador IF
Processador de
sinal de radar
Upconverter
Sintetizador
de frequência
Upconverter
Detector
sensível à fase
Conversor
analógico
/digital
Misturador
  /Excitador
Gerador
de formas
de onda
Oscilador
principal
Sincronizador

Figura 1: um diagrama de blocos simplificado de um radar totalmente coerente.

Duplexador
Pré-amplificador
de baixo ruído
Primeiro
amplificador IF
Amplificador
de potência
Segundo
amplificador IF
Processador de
sinal de radar
Upconverter
Sintetizador
de frequência
Upconverter
Detector
sensível à fase
Conversor
analógico
/digital
Misturador
  /Excitador
Gerador
de formas
de onda
Oscilador
principal
Sincronizador

Figura 1: um diagrama de blocos simplificado de um radar totalmente coerente.

ant dup lna zf1 scr amp mx1 mx2 zf2 rdp uc1 fsy uc2 syd adc mx3 wfg mcl cnt acp acp tp1 tp2 tp3 tp4 tp5 tp6 l75 l75 cnt fxf fxf fxf fxf fxf fxf fxf
Pré-amplificador
de baixo ruído
Segundo
amplificador IF
TP1
TP2
TP3
TP4
TP5
TP6

Figura 1: um diagrama de blocos simplificado de um radar totalmente coerente. (imagem interativa)

Fully Coherent Radar

Em um radar totalmente coerente, todos os relógios, pulsos, portas e frequências necessários são derivados da oscilação altamente estável de um oscilador principal e são sincronizados com sua oscilação. Todas as frequências derivadas têm uma relação de fase fixa com este oscilador mestre.

O diagrama de blocos da figura ilustra o princípio de um radar totalmente coerente. A característica fundamental é que todos os sinais são derivados em nível baixo e o dispositivo de saída serve apenas como um amplificador. Todos os sinais são gerados por uma fonte de temporização principal, geralmente um sintetizador, que fornece a coerência ideal de fase para todo o sistema. O dispositivo de saída normalmente seria um klystron, TWT ou de estado sólido. Os radares totalmente coerentes não apresentam nenhuma das desvantagens dos radares pseudo-coerentes, que estudamos na seção anterior.

As montagens depositadas em cores geralmente são agrupadas. Por exemplo, aqui para transmissor (azul), receptor (verde), gerador de sinal (rosa) e processamento de sinal de radar (ocre). No entanto, os subconjuntos individuais podem ser atribuídos a diferentes conjuntos pai (dependendo do fabricante).

Functional Characteristics
Duplexador

O duplexador alterna a antena entre o transmissor e o receptor, de modo que apenas uma antena precise ser usada. Essa comutação é necessária porque os pulsos de alta potência do transmissor destruiriam o receptor se fosse permitida a entrada de energia no receptor.

Pré-amplificador de baixo ruído

O pré-amplificador de baixo ruído (LNA) amplifica os sinais de backscatters muito fracos. A característica de baixo ruído é muito importante: todos os seguintes amplificadores amplificam o ruído adicional do LNA! O amplificador tem um ganho de 18 … 25 dB.

Misturador

A função do estágio do misturador é converter a energia rf recebida em uma frequência intermediária (IF) mais baixa que é mais fácil de amplificar e manipular eletronicamente.

Amplificador IF

Após a conversão para a frequência intermediária, o sinal é amplificado em vários estágios do amplificador IF. Este amplificador possui uma ampla largura de banda e suprime a influência das frequências de espelho. A frequência central é relativamente alta, até 450 MHz nominalmente. A maior parte do ganho do receptor é desenvolvida nos estágios do segundo amplificador IF. A largura de banda geral do receptor é frequentemente determinada pela largura de banda dos estágios IF. A frequência central é de cerca de 75  MHz nominalmente.

Amplificador de potência

O amplificador de potência normalmente seria um estágio de klystron, um tubo de onda itinerante (TWT) ou de estado sólido.

Misturador / Excitador

O primeiro estágio dos misturadores em cascata. A função deste estágio do misturador é modular uma freqüência intermediária prospectiva (IF) com as formas de onda dos sinais de transmissão. Os sinais I- (em fase) e Q- (quadratura) do gerador de forma de onda são sinais definidos para comparação com o retrodispersor no detector síncrono do receptor.

Gerador de formas de onda

O gerador de formas de onda gera o pulso de transmissão na banda base e em baixa potência. Ambos os sinais de saída são funções complexas. Os sinais I- (em fase) e Q- (quadratura) do detector síncrono no receptor são realizados aqui com uma fase definida (sinal Q) e amplitude (sinal I).

Detector sensível à fase

O sinal IF é passado para um detector sensível à fase (PSD) que converte o sinal em banda base, mantendo fielmente as informações completas de fase e quadratura do sinal Doppler.

Processador de sinal de radar

O processador de sinal é a parte do sistema que separa os alvos da desordem com base no conteúdo do Doppler e nas características de amplitude. Ele converte os sinais de vídeo em dados de radar, em plotagens e trilhas.

Radarscope / Monitor

O indicador apresenta ao observador uma imagem gráfica contínua e facilmente compreensível da posição relativa dos alvos do radar.