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

Yüksek Frekansın Üretilmesi

Resim 1: Yüksek frekansın üretilmesi ve modülasyonunu sırasında kullanılan gönderici/uyartıcı modülleri

Resim 1: Yüksek frekansın üretilmesi ve modülasyonunu sırasında kullanılan gönderici/uyartıcı modülleri

Yüksek Frekansın Üretilmesi

Gerekli yüksek frekanslı salınımlar en kolayca bir Gerilim Kontrollü Osilatörle (Voltage Controlled Oscillator, VCO) elde edilir. Bu, tüm izin verilen frekans bandı boyunca frekansı ayarlama gerilimine bağlı olan bir sürekli dalga üretir. Sonrasında, „altın kaplamalı çözüm” (gold plated solution) olarakta anılan bu Gerilim Kontrollü Osilatör bir Faz Kitlemeli Döngü (Phase-Locked Loop, PLL) devresi ile bile tümleştirilebilir. Böylece çok daha hassas frekans kararlılığı sağlanabilir. Fakat başlangıç sırasında bir sabit salınım yeterlidir.

Bu Gerilim Kontrollü Osilatörün çıkış gücü, bir güç bölücü ile ikiye bölünür. Bir kısmı gönderim gücü olarak kullanılır ve diğer kısmı ise alıcıda yankı işaretlerinin frekansının karıştırılması (downconverting) için referans olarak kullanılır. Bu yüzden ön panelde de bu modülün iki çıkışı vardır.

Antenlerden gelen yükteki olası dalgalanmaların frekans kararlılığını etkilememesi için Gerilim Kontrollü Osilatör ve yük arasına bir tampon yükselteç bağlanmalıdır. Ancak, bu hemen aşırı sürülmemelidir, çünkü zayıflatıcı devrenin (attenuator) Gerilim Kontrollü Osilatör tarafından üretilen gücü azalır. Mekanik ayarlama, bu zayıflatıcı devre her şeyi sökmeye gerek kalmadan kolayca bir başkasıyla değiştirilebilecek şekilde yapılmalıdır. Bu modülün devre şeması Resim. 2 de gösterilmiştir.

Resim 2: Gönderici veya uyartıcının devre şeması

VCO
−3dB
−9dB
−3dB
+16dB
PWR
Çift-fazlı
modülasyon
Frekans modülasyonu
Otomatik
El kumanda ile
VCO Hybrid −9dB −3dB Buffer Power Mixer automatisch manuell

Resim 2: Gönderici veya uyartıcının devre şeması
(etkileşimli resim)

Genişlemenin ilk aşamalarında, bu modül doğrudan bir gönderici olarak çalışır. Darbe modülatörü ve güç yükselteci gibi ek modüller bağlanırsa, o zaman modül uyartıcıdır.

D1
D2
D3
D4

Resim 3: Bir halka tipi karıştırıcının iç devresi

D1
D2
D3
D4

Resim 3: Bir halka tipi karıştırıcının iç devresi

Faz modülasyonu

Kendi yaptığınız bir radarın olanaklarını genişletmek için isteğe bağlı olarak bir çift-fazlı modülasyon sağlanabilir. İsteğe bağlı olması, başlangıçta bu modülün halâ atlanabileceği anlamına gelir. Bu faz modülasyonu, piyasada bulunan bir halka karıştırıcı kullanılarak en basit şekilde gerçekleştirilir. Karıştırıcı katı basitçe antene besleme hattı üzerinden bağlanır ve başka amaçlar için kullanılır.

Devre şemasında işlev basitçe açıklanmıştır. Modülün simetrik yapısı nedeniyle yüksek frekans ya L yerel osilatörden (local-oscillator) R alıcı girişine (receiver input) ya da tersi yönde akabilir. I Ara Frekans (Intermediate Frequency, IF) bağlantısına bir doğru gerilim uygulanır. Diyotlar o zaman basit anahtarlama diyotu gibi çalışır. Anahtarlama geriliminin kutbuna bağlı olarak ya D1 ve D3 ya da D2 ve D4 diyotu geçirir. Böylece, anahtarlama geriliminin kutbuna bağlı olarak, yüksek frekanslı salınım akım çıkış bobinine anahtarlanır. Bu, faz açısının anahtarlama gerilimine göre 180° döndürüldüğü anlamına gelir.

Bu devre ile anahtarlamalar 10 ns lik bir çevrime (cycle) kadar kullanılabilir. Bu 50 MHz lik bir saat frekansına karşılık gelir ve kuramsal olarak yaklaşık 1,5 m lik bir menzil çözünürlüğü elde edilebilir. Bu mantık devreleri için çok yüksek bir saat frekansıdır ve bu nedenle, alıcı girişindeki bir sonlandırma direncine sahip iletkene çok temiz bir şekilde uyumu gerektirir.

Eğer bu işlev kullanılmazsa, bu gerilimlerden en az biri I karıştırıcı girişine kalıcı olarak uygulanmalıdır.