Radar Temelleri

Bir İzge Çözümleyici ile Ölçümler

Bir İzge Çözümleyici, bir osiloskopa çok benzer bir yapıya sahip ölçüm aygıtıdır. Her iki ölçüm aygıtı da özel karmaşık işaret biçimlerini görüntülemek ve ölçmek için kullanılır. Her iki ölçüm aygıtı da dikey yönde (ordinate) ölçülen işaretin genliğini gösterir. Farklılıklar yatay yönde (abscissa) ortaya çıkar. Yatay eksen bir osiloskopta zaman ekseni (time-domain), bir İzge Çözümleyicide ise frekans eksenidir (frequency-domain).

Eğer bir ideal sinüs gerilimi görüntülenecekse, osiloskop bu sinüs dalgasını ekran genişliği boyunca görüntüler. Bu sinüs dalgası bir İzge Çözümleyicide bir dar dikey çizgi ile gösterilir. İdeal sinüs şeklindeki en küçük değişiklikler bile, örneğin bir küçük frekans modülasyon nedeniyle, bir osiloskopta tanınmaz. Bunlar, İzge Çözümleyicide uzunluğu ilgili her bir işaret bileşeninin genliğine bağlı olarak birkaç dikey çizgi ile görüntülenir.

Resim. 1 üç sinüs frekansının bir birleşimini göstermektedir. Yaklaşık olarak böyle bir işaret birleşim, bir FMSD-radarı farklı menzillerde bulunan üç hedefi izliyorsa ortaya çıkardı. Bir osiloskopta ise, bu üç frekans, aralarında çok büyük bir frekans farkı olmadıkça izlenemezdi. Ancak, bir frekansın ölçümünü, yani menzil ölçümünü, bir osiloskopla yapmak mümkün olmazdı. Yalnızca İzge Çözümleyici ile tüm bu üç frekans ölçülebilir. Bir FMSD-radarında İzge Çözümleyici doğrudan bir menzil ölçüm aygıtı olarak kullanılabilir.

Resim 2: Bir darbe radarının gönderim darbesinin bir İzge Çözümleyicideki görüntüsü

Resim 2: Bir darbe radarının gönderim darbesinin bir İzge Çözümleyicideki görüntüsü

Bir izgenin ölçülmesi

Zamansal akışlar bir darbe radarında en iyi şekilde bir osiloskopla görüntülenir. Burada örneğin, bir İzge Çözümleyicinin görevi göndericide üretilen işaretlerin kalitesini değerlendirmektir. Resim. 2 de bir magnetron göndericinin izgesi görülmektedir. Örneğin, bir magnetron göndericide, gönderim gücü magnetron akımının arttırılması ile kontrol edilebilir. Ancak, daha fazla üretilen enerji her zaman menzilin artacağı anlamına gelmez. Bir güç ölçümü daima geniş bantlıdır. Aynı zamanda gücün, diğer radar grupları dışında kalan (örneğin anten, dipleks) gibi diğer bileşenleri de birlikte ölçülür. Bir İzge Çözümleyici ile magnetron akımı arttırıldığında ilave gücün istenen bölgede tam olarak kalıp kalmayacağı da kestirilebilir. Aksi takdirde, magnetronun ömrünü kısaltacağından, akımı daha da arttırmak mantıklı bir yol değildir.

İzge Çözümleyici ile aynı zamanda Darbe Tekrarlama Frekansının zamansal ilişkileri de tanınabilir, çünkü frekans çizgilerinin deseni ve bunların arasındaki boşlukların da anlamı vardır. Ancak bunu bir osiloskop daha net yapabilir.

Resim 3: R&S^®FPC 1500 İzge Çözümleyici
(Rohde & Schwarz’ın izniyle)

Resim 3: R&S^®FPC 1500 İzge Çözümleyici
(Rohde & Schwarz’ın izniyle)

Teknik çözümler

Analog çalışan ölçüm aygıtlarına frekansları zamansal ayırmak ve genliklerini bir osiloskopta olduğu gibi görüntülemek için bir elektriksel ayarlanabilir bant süzgeci konulur. Uygulamada hatta bu, bant süzgecinde bir sabit frekanstır ve bir süperheterodin alıcı da olduğu gibi, bir zamansal doğrusal değişen karışım frekansı (süpürme frekansı (sweep frequency) denilen) ile karıştırılır. Çok kaliteli sayısal İzge Çözümleyiciler doğruluk ve çözünürlük amaçlarıyla yine bu prensibi kullanırlar. Resim. 3 te gösterilen aygıt 3 GHz e kadar olan frekansları yalnızca 1 Hertzlik bir çözünürlükle bile görüntüleyebilir.

Daha ucuz sayısal İzge Çözümleyicilerde donanım bazen bir osiloskopa göre çok az farklıdır. Fark esasen sadece yazılımdadır: zaman bölgesinin işaretleri Fourier Dönüşümü kullanılarak frekans bölgesine dönüştürülür. Bu, modern osiloskopların başka veya ek yazılımlar kullanarak bir İzge Çözümleyici gibi çalışabileceği anlamına gelir. Bununla birlikte, sonuçlar (yani çözünürlük) biraz daha az doğrudur, çünkü bunun için gerekli bant genişlikleri genellikle basit osiloskoplarla elde edilemez. Ayrıca, Hızlı Fourier Dönüşümü de zaman alır ve hızla değişen işaretlerle doğruluğu daha da azalır.