www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Bir PPI-Ekranın Blok Şeması

Resim 1: Radar işaretlerinin bir PPI-ekran üzerindeki görüntüsü

Resim 1: Radar işaretlerinin bir PPI-ekran üzerindeki görüntüsü

Bir PPI-Ekranın Blok Şeması

Bir PPI-ekranın klasik tasarımı halâ bir çok radarda kullanılmaktadır. Bu ekranlar radar bilgilerini harita benzeri bir resim gibi görüntülerler. Sabit radar tesislerinde kuzey yönü ekranın üst tarafı olarak tanımlanmıştır.

Ancak gemilerde ya da uçaklarda, bu ekranın mutlak kuzeyi gösteren bir pusula olan jiroskopla birlikte kullanılması gerekir. Jiroskop mevcut değilse, geminin veya uçağın hareket yönü „yukarıdır”, yani, ekranın konumuna göre öne doğrudur (the view ahead).

Yankı işaretleri
Azimut- ve menzil işaretleri
Kimlik tanıma (IFF)
Eşzamanlı
darbe
Açı bilgisi
(Örnek:
Azimut Değişim
Darbeleri)
Odaklama
bobini
Saptırma
bobinleri
Video
Kapı
devresi
Yatay
Dikey
Açı
işleme
Besleme
kaynağı
Merkezleme

Resim 2: Bir PPI-ekranın blok şeması

Yankı işaretleri
Azimut- ve menzil işaretleri
Kimlik tanıma (IFF)
Eşzamanlı
darbe
Açı bilgisi
(Örnek:
Azimut Değişim
Darbeleri)
Odaklama
bobini
Saptırma
bobini
Video
Kapı
devresi
Yatay
Dikey
Açı
işleme
Besleme
kaynağı
Merkezleme

Resim 2: Bir PPI-ekranın blok şeması

Yankı işaretleri
Azimut- ve menzil işaretleri
Kimlik tanıma (IFF)
Eşzamanlı
darbe
Açı bilgisi
(Örnek:
Azimut Değişim
Darbeleri)
Odaklama
bobini
Saptırma
bobinleri
Video
Kapı
devresi
Yatay
Dikey
Açı
işleme
Besleme
kaynağı
Merkezleme

Resim 2: Bir PPI-ekranın blok şeması (etkileşimli resim)

Kapı devresi

Kapı devresi, PPI-ekranını göndericiyle eşzamanlaştırmak için gerekli dâhili darbeleri üretir. Kapı devresinin kendisi, eşzamanlaştırıcı tarafından üretilen, gecikmeleri telafi eden bir ön darbe ile eşzamanlaştırılır.

Daha eski radarlarda PPI-ekran doğrudan modülatör tarafından tetikleniyordu. Örneğin ASR-910 radarının eşzamanlaştırıcısı ekranı gönderme anından 39 µs sonra tetikleyen bir özel eşzamanlı darbe (TA-39) üretir.

Video yükselteç

Video yükselteç söz konusu giriş işaretlerini saptırma ışınının bir parlaklık modülasyonu ile fark edilebileceği bir seviyeye kadar yükseltir. Böylece parlaklık ve kazanç (yani, kontrast) arasında bir denge sağlanır.

Azimut- ve menzil işaret çizgilerinin ızgarasının parlaklık ayarı bu çizgileri zar zor görülebilecek şekilde yapılmalıdır.

Olay akışı yönünde renk açma

Bazen „geri dönüş karartması” olarakta adlandırılan bu devre, eşzamanlı darbeden, saptırma süresince, resim tüpündeki elektron ışınını kontrol eden, böylece ışıklı görüntünün sadece olay süresince ekranda gözlenebilmesini sağlayan bir dikdörtgen darbe üretir.

Saptırma bobinlerindeki güçlü manyetik alanın saptırmanın son bölümünde kaybolması birkaç mikro saniye sürer ve bu süre içinde elektron ışını ekranda karmakarışık (chaotic) şekiller üretir. Bu nedenle, bu süre içerisinde elektron ışını karanlıklaştırılır.

Testere dişi biçimli dalga üreteci
Yamuk biçimli gerilim

Resim 3: Yamuk biçimli testere dişinin ölçeği

Testere dişi biçimli dalga üreteci, gönderim işaretlerinin yayılmasına bağlı olarak elektron ışınının eşzamanlı olarak saptırılmasını sağlayan bir saptırma gerilimi üretir. Testere dişinin süresi seçilen ölçeğe bağlıdır. Testere dişi dalganın en büyük genliği ekran boyutlarıyla orantılıdır. Bu testere dişi darbenin genliği, her saptırma açısını tayin eden bir sinüs- ve kosinüs gerilimini takip eder.

Resim 4: Sabit bobinlerle dönme hareketi

Dikey
Yatay

Resim 4: Sabit bobinlerle dönme hareketi

Saptırma bobinlerinde testere biçimli bir akım üretmek için bu bobinlerin öz indüklemesine zıt yamuk biçimli bir gerilim üretilmesi gerekir. Saptırmanın başlangıcında bir gerilim sıçraması, elektron ışınının doğrusal saptırmasını başlatır.

Resim tüpü

Resim tüpü elektrik akım ve gerilimlerini izlenebilir resme dönüştürür. Elektron ışını ekranda parlak bir iz meydana getirir.

Elektron ışınının saptırılması için iki olasılık vardır:

Ekran çapı büyük olan resim tüplerinde elektromanyetik saptırma türü tercih edilir. Aksi takdirde, gerekli büyük saptırma açıları için çok büyük saptırma gerilimlerinin üretilmesi gerekir.

Ekranın aynı zamanda oldukça düz olması da gerektiğinden, elektron ışınının ekranın kenarına doğru kat edeceği yol, ekran merkezine doğru kat edeceği yoldan daha uzundur. Kenarlardaki görüntü keskinliğinin kaybedilmesini önlemek için, odaklama bobini akımında genellikle testere dişi biçimli gerilimin bir sabit (yani, sinüs veya kosinüs modülasyonlu olmayan) genlikli bileşeni bulunur.

Ekranın üst yüzeyi, aynı noktaya yeni bilgiler tekrar gelene kadar parlaklık bilgilerini saklayabilen fosfor ışımalı bir malzeme ile kaplıdır.

Bu ekran sistemlerinin ışıldayan tabakası en fazla 12 dB bir dinamik aralığa sahiptir. Bu yüzden ekran aygıtı girişindeki yankı işaretlerinin işaret-gürültü katsayısı 4 e 1 ayarlanır.

Açı işleme

Bu modülde mekanik olarak üretilen (servo-gerilimler ya da artan sayıda NRP/ACP- darbesi) açı bilgileri işlenir. Antenin o anki açısal konumunu temsil etmek üzere bir sinüs ya da kosinüs gerilimi üretilir.

Bu sinüs- ve kosinüs gerilimleri testere dişi üreteçte yamuk testere dişi gerilim ile modüle edilirler.

Saptırma yükselteci
Yamuk biçimli gerilim

Resim 3: Yamuk biçimli gerilim

Saptırma yükselteci, testere dişi gerilimden ve doğru gerilimden, resim tüpü saptırma bobinlerinde ışının merkezlenmesini sağlayacak bir saptırma akımı üretir. Aslında buradaki testere dişi biçimli gerilimler yamuk biçimlidir. Testere dişinin başındaki küçük gerilim sıçraması, saptırma bobininin öz indüklemesini aşmalı ve bir testere dişi biçimli saptırma manyetik alanı yaratmalıdır.

Yamuk biçimli darbelerin bir doğru gerilimle binişmesi saptırma merkez noktasının merkezden kaymasına sebep olur. En aşırı durumlarda, bu, resmin sadece 60° lik bir sektöre sıkışmasına sebep olur.

Saptırma bobinleri

Çok eski radarlarda (örneğin, P-12) saptırma bobinleri antene mekanik olarak bağlı idi ve antene eşzamanlı dönüyordu! (İlaveten, azimut işaretlerinin üreten kontaklar tıkırdıyordu.) Daha az eski radarlarda (örneğin, ASR-910) servis-kolaylığına sahip, fakat iyi ayarlanması gereken yatay ve dikey saptırma bobinleri halâ çalışmaktadır.

Saptırma bobinleri resim tüpünün boğazına çiftli olarak takılır. Yatay alan üreten bobinler, elektron ışınını dikey saptırır, buna karşılık bir dikey alan üreten bobin ise ışını yatay saptırır.
Yeni tip radarlarda, tamamen kutupsal koordinatlara sahip bu tür ekranlar artık kullanılmamaktadır. Eğer radar işaretlerinin işlenme merkezi bir modern bilgisayar ise bu bilgiler modem vasıtasıyla anında bir plazma ekranda görüntülenebilir.

Besleme kaynağı

Güç kaynağı birimi, aralarında büyük boyutlardakiler de olmak üzere, resim tüpleri için yaklaşık 10 kV luk anot gerilimi üretir.


(Bu blok şemasında gösterilmemesine rağmen, bir çok ekran azimut- ve menzil işaret çizgilerini üreten devrelere de sahiptir.)