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

Controle Automático de Freqüência

O receptor de radar requer uma faixa de sintonia limitada para compensar as alterações de frequência do transmissor e do oscilador local devido a variações de temperatura e carga. Os receptores de radar de microondas geralmente usam controle de frequência automático (AFC) para esse fim.

AFC

Figura 1: Diagrama em bloco do receptor mostrando o controle automático de frequência

AFC in radio receivers
AFC
RF-Preamplifier Mixer Stage Band-filter IF-Amplifier Demodulator Audio-amplifier Local Oszillator Varicap The frequency discriminator controls the varicap in this receiver.

Figura 1: Diagrama em bloco do receptor mostrando o controle automático de frequência

AFC em receptores de rádio

Os circuitos AFC são usados em situações em que você deve controlar com precisão a frequência de um oscilador por algum sinal externo. O circuito AFC detecta a diferença entre a frequência real do oscilador e a frequência desejada e produz uma tensão de controle proporcional à diferença.

Um varicap é usado para manter o FI estável. A aplicação varicap aqui produz uma reatância aparente, incluída no circuito de controle de frequência do oscilador. Por exemplo, suponha que o IF seja 10,7 megahertz e o oscilador local (LO) esteja rastreando abaixo da frequência de entrada. Quando a saída LO diminui ligeiramente em frequência, o FI aumenta. Isso faz com que a saída do discriminador aumente a reatância capacitiva do varicap, o que aumenta a frequência do oscilador para o valor desejado. Agora vamos assumir que a saída LO aumenta. O FI diminuirá. Isso faz com que a saída do discriminador diminua a reatância capacitiva do varicap. Isso fará com que a frequência do oscilador diminua.

Essa variante de circuitos AFC é usada em receptores de rádio, transmissores fm e sintetizadores de frequência para manter a estabilidade da frequência. Requer uma amplitude relativamente constante do sinal de entrada (recebido). Portanto, para conjuntos de radares de pulso, esse formulário não é praticável.

Receptor de Radar
Sistema AFC

Figure 2: Circuit diagram of automatic frequency control for radar set (case 1).

The figure shows a block diagram of an automatic frequency control in a pseudocoherent radar set.
Receptor de Radar
Sistema AFC
Radar Antenna Duplexer Directional Coupler Transmitter Low Noise Pre-Amplifier Mixer Stage („First Detector”) IF- Amplifier Video- („Second”) Detector Video-Amplifier Local-Oscillator Control Circuit AFC Frequency Discriminator AFC- Mixer AFC IF-Amplifier

Figura 2: Diagrama em bloco do controle automático de frequência para o conjunto de radares (caso 1).
(imagem interativa)

AFC em conjuntos de radar

Os circuitos de controle automático de frequência em um conjunto de radares não coerente ou pseudo-coerente usam dois sistemas diferentes, mas similares.

  1. A freqüência do transmissor reajusta o receptor (Figura 2);
  2. A frequência dos receptores reajusta o transmissor (Figura 3).

Ambos os sistemas retêm uma amostra do sinal transmitido usando um fittet do acoplador direcional entre o transmissor e o duplexador. Este sinal de RF será misturado com a frequência do oscilador local para formar um sinal de AFC-FI. Este sinal é aplicado a um discriminador sensível à frequência que produz uma tensão de saída proporcional em amplitude e polaridade a qualquer alteração na frequência AFC-FI. Se o sinal FI estiver na frequência central do discriminador, nenhuma saída discriminadora ocorrerá. A frequência central do discriminador é essencialmente uma frequência de referência para o sinal FI. A saída do discriminador fornece uma tensão de controle para manter o oscilador local na frequência correta.

O oscilador local é adaptado à frequência real da linha nessa fiação. Como segunda variante, o circuito de controle pode controlar a frequência do transmissor em vez da frequência LO! Nesse caso, a frequência do transmissor seria regulada para a frequência LO mais estável.

Receptor de Radar
Sistema AFC

Figure 3: Block diagram of automatic frequency control for radar set (case 2).

Das Bild zeigt ein Blockschaltbild der automatischen Frequenznachstimmung in einem Radargerät mit frequenzregelbarer selbstschwingender Senderöhre.
Receptor de Radar
Sistema AFC
Radar Antenna Duplexer Directional Coupler Transmitter Low Noise Pre-Amplifier Mixer Stage („First Detector”) IF- Amplifier Video- („Second”) Detector Video-Amplifier Local-Oscillator Control Circuit AFC- Mixer AFC IF-Amplifier AFC Frequency Discriminator AFC-Motorsteuerung

Figure 3: Block diagram of automatic frequency control for radar set (case 2).

O primeiro caso é o sistema mais usado em conjuntos de radar mais antigos ou mais baratos, usando um magnetron auto-oscilante trabalhando a uma frequência fixamente construtiva, sem possibilidade de alterar a frequência. O segundo caso é usado, se o tubo de microondas puder ser regulado em frequência. Isso geralmente é feito mecanicamente, enquanto as dimensões geométricas das cavidades de ressonância determinam a frequência de operação do tubo de microondas.

Conjuntos de radar totalmente coerentes não precisam de estágios semelhantes. As frequências usadas no transmissor e no receptor são geradas por uma fonte de temporização principal, que fornece a coerência ideal da fase e uma estabilidade de frequência exata para todo o sistema.


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