www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Grondbeginselen

Het radarscherm „A-Scope“

Figuur 1: Werkingsprincipe van een A-scope voor het meten van de voortplantingstijd van elektromagnetische golven en het meten van afstanden.

Figuur 1: Werkingsprincipe van een A-scope voor het meten van de voortplantingstijd van elektromagnetische golven en het meten van afstanden.

Het radarscherm „A-Scope“

Het radarscherm A-scope is de eenvoudigste en oudste vorm van display in een radartoestel. Vergelijkbaar met de weergave op een oscilloscoop, maakt deze gebruik van amplitude-afbuiging (afbuiging-modulatie). Op dit type vizier kunnen alleen de doelafstand en de relatieve grootte van de echosignalen (en in uitzonderlijke gevallen een identificatiecode) worden weergegeven. Het geeft alleen de echosignalen weer die worden ontvangen uit de richting waarin de antenne op dat moment is gericht. Deze zijwaartse hoek moet worden aangegeven op een extra display dat gekoppeld is aan de rotatie van de antenne.

Zendimpuls
volgende
puls periode
Echo signalen
reflecties door
vaste objecten
Bereik markers
Ruis

Figuur 2: Basisweergave van de inhoud van een A-scope

Zendimpuls
volgende
puls periode
Echo signalen
Reflecties door
vaste objecten
Bereik markers
Ruis

Figuur 2: Basisweergave van de inhoud van een A-scope (interactief beeld)

Historische A-scopen gebruiken een elektronenstraalbuis met elektrostatische afbuiging voor de weergave. De horizontale afbuiging wordt veroorzaakt door een zaagtandvormige puls aan de horizontale afbuigingsplaten, waarvan de stijging zo lineair mogelijk moet zijn. De lengte van de puls (d.w.z. de duur van de afbuiging) bepaalt de schaal voor de afstand (zie interactief blokschema). Indien de duur van de afbuiging gelijk is aan de duur van de maximale reistijd van de elektromagnetische golf, dan wordt het maximale bereik ook op de A-scope aangegeven. Het verkorten van de tijd voor de afbuiging veroorzaakt een schaalverandering, wat hier betekent dat de afstand alleen in gedeelten wordt weergegeven. De weergave op ware grootte wordt verkregen door de verhouding tussen de voortplantingssnelheid van de elektromagnetische golf in de ruimte (in dit geval ongeveer de lichtsnelheid c0) en de helft van de horizontale snelheid van de afbuigstraal constant te houden.

Als er geen videosignaal is, toont de A-scope een horizontale rechte lijn, die daarom ook de nullijn wordt genoemd. Het videosignaal wordt toegepast op de verticale afbuigplaten en zorgt ervoor dat een klein deel van deze nullijn naar boven of naar beneden wordt afgebogen. De A-scope toont dus de huidige amplitude van het videosignaal als functie van de tijd.

Het begin van de afbuiging (en dus het begin van de tijdmeting) is altijd de opgaande flank van de zendimpuls. De zendimpuls is daarom gewoonlijk ook zichtbaar op de A-scoop, omdat de zend-ontvangschakelaar geen ideale schakelaar is en dus een klein, zij het sterk verzwakt, deel van de hoge zendenergie toch de zeer gevoelige ontvangeringang bereikt. Deze verzwakte zendimpuls kan ook worden gebruikt voor afstemwerkzaamheden op de ontvanger. Vaak wordt een deel van de uitgezonden puls door een meetapparaat ontkoppeld, bovendien op regelbare wijze vertraagd en aan de ingang van de ontvanger teruggevoerd om een speciale stuurpuls te verkrijgen voor afstemming in een afstandsbereik waarin bijvoorbeeld de tijdsafhankelijke automatische versterkingsregeling van de ontvanger niet langer doeltreffend is.

Tegenwoordig heeft de A-scope zijn belang verloren. In oudere analoge radars wordt hij alleen gebruikt als controle-oscilloscoop. In moderne digitale radarsets is de werking van een A-scope zinloos geworden, aangezien de doelsignalen niet langer als een videosignaal bestaan, maar alleen als een datawoord. Er is geen mogelijkheid om een sync-signaal bij de digitale signalen te krijgen. Daarom kunnen ze alleen intern worden geactiveerd. Daarom is het onmogelijk om de bitreeks met een eenvoudige oscilloscoop te analyseren. De enige verklaring die kan worden afgelegd is dat er een signaal aanwezig is, dus de stuurtrap voor het digitale signaal werkt duidelijk.

In uitzonderlijke gevallen kan de software van het radarsysteem echter uit de digitale radargegevens een A-scope-achtige weergave op een computerscherm genereren. Dit is nuttig voor opleidingsdoeleinden of als hulpmiddel voor de radartechnicus die in één oogopslag kan zien of de radar gereed is.

Afbeeldingengalerij voor A-Scope
A-Scope

Afbeelding 3: De A-Scope van de Russische VHF-radar „Spoon Rest“ toont hier een controlepuls op een afstand van 42 km.

Afbeelding 4: Poging om asynchrone seriële digitale datawoorden te detecteren op de controle-oscilloscoop.

Afbeelding 5: Analoge signalen, teruggerekend uit digitale gegevens, zoals bijvoorbeeld weergegeven in de DPR.