www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radiolokační přijímač

Požadavky na radarový přijímač

Obrázek 1: Přijímač a generátor signálu ATC-radaru ASR-E (výrobce: EADS)

Obrázek 1: Přijímač a generátor signálu ATC-radaru ASR–E (výrobce: EADS)

Požadavky na radarový přijímač

Ideální radarový přijímač by měl mít následující vlastnosti:

Citlivost přijímače

Nejnižší možný výkon na vstupu přijímače (Pemin), který může být zpracován na cílový signál, je důležitým prvkem při určování maximálního možného dosahu radarové jednotky. Tato úroveň citlivosti má hodnoty v řádu 10 -13 wattů (-100 dBm).

Přijímače jsou však konstruovány tak, aby nebyly o mnoho citlivější, než je nezbytně nutné. Je to proto, že citlivost přijímače omezuje jeho šířku pásma, a to by mělo být přijato jen proto, aby bylo možné přijímat signály, které ve skutečnosti nejsou žádoucí?
Kromě toho platí následující pravidlo: čím méně citlivý je přijímač, tím lepší je míra falešných poplachů radarové jednotky. Současně však klesá pravděpodobnost detekce „dobrého“ echa, tj. signálu, který vystupuje nad šum pozadí přijímače, protože tento signál musí být při nižší citlivosti přijímače větší.

Šířka pásma přijímače

Jedním z nejdůležitějších faktorů je šum přijímače. Každý přijímač (a radarové přijímače nejsou výjimkou) má určitý vlastní šum, který se přidává k přijímanému šumu. Tomu nezabrání ani ta nejpečlivější konstrukce přijímače. Velikost tohoto vlastního šumu (nazývaného také tepelný šum) je úměrná šířce pásma přijímače.

Zmenšení šířky pásma přijímače proto může snížit vlastní šum přijímače. Ale: Pokud je šířka pásma příliš malá, přijímač už některé signály nedokáže zpracovat (nebo ne tak dobře).
Opět je tedy třeba najít kompromis. V praxi se volí šířka pásma přijímače blízká reciproké hodnotě doby trvání impulzu. Například pokud radar vysílá impulsy o délce 1 µs, je optimální šířka pásma přijímače přibližně 1 MHz.

Dynamický rozsah

Přijímač musí přijímané signály zesilovat, aniž by je zkresloval. Pokud však silná ozvěna s pevným cílem přivede systém přijímače do saturace, pak se v důsledku toho různé frekvenční složky signálu zesilují odlišně, tj. mění se spektrum. Tato změna spektra snižuje schopnost radaru využívat dopplerovskou frekvenci k maskování těchto silných ozvěn pevných cílů. Kromě toho, když je přijímač nasycen, slabé echo od letadla v blízkosti pevného cíle již nelze detekovat. Proto musí dynamický rozsah přijímače sahat od úrovně šumu až po nejsilnější očekávanou ozvěnu pevného cíle. V praxi tento dynamický rozsah pokrývá rozsah přibližně 80 dB.

Síla rušivých signálů ve vztahu ke slabé cílové ozvěně je v průměru:

Účinky těchto rušivých vlivů se zmírňují vhodnými obvody řízení zesílení, například dynamickým řízením zesílení v závislosti na době průchodu.