Systemy radarowe - radar MTI
Jeśli radar jest używany do wykrywania ruchomego celu, wówczas powinien on odbierać tylko sygnał echa związany z tym ruchomym celem. Ten sygnał echa jest pożądany. Jednak w praktycznych zastosowaniach Radar odbiera sygnały echa pochodzące od nieruchomych obiektów, oprócz sygnału echa pochodzącego z tego ruchomego celu.
Nazywane są sygnały echa pochodzące od nieruchomych obiektów (miejsc), takich jak ląd i morze cluttersponieważ są to niepożądane sygnały. Dlatego musimy wybrać radar w taki sposób, aby uwzględniał tylko sygnał echa związany z ruchomym celem, a nie bałagan.
W tym celu Radar wykorzystuje zasadę efektu Dopplera do rozróżniania celów niestacjonarnych od obiektów stacjonarnych. Ten typ radaru nazywany jest radarem wskaźnika ruchomego celu lub po prostuMTI Radar.
Według Doppler effect, częstotliwość odbieranego sygnału wzrośnie, jeśli cel porusza się w kierunku radaru. Podobnie częstotliwość odbieranego sygnału zmniejszy się, jeśli cel będzie się oddalał od radaru.
Rodzaje radarów MTI
Możemy podzielić radary MTI na następujące two types na podstawie typu używanego nadajnika.
- Radar MTI z nadajnikiem wzmacniacza mocy
- Radar MTI z nadajnikiem oscylatora mocy
Omówmy teraz kolejno te dwa Radary MTI.
Radar MTI z nadajnikiem wzmacniacza mocy
MTI Radar wykorzystuje pojedynczą antenę zarówno do transmisji, jak i odbioru sygnałów za pomocą dupleksera. Plikblock diagram radaru MTI z nadajnikiem wzmacniacza mocy pokazano na poniższym rysunku.
Plik function każdego bloku radaru MTI ze wzmacniaczem mocy wymieniono poniżej.
Pulse Modulator - Wytwarza sygnał modulowany impulsowo i jest podawany do wzmacniacza mocy.
Power Amplifier - Wzmacnia poziomy mocy sygnału modulowanego impulsowo.
Local Oscillator - Generuje sygnał o stabilnej częstotliwości $f_l$. Stąd jest również nazywany stabilnym lokalnym oscylatorem. Sygnał wyjściowy Local Oscillator jest stosowany zarówno do Mixer-I, jak i Mixer-II.
Coherent Oscillator - wytwarza sygnał o częstotliwości pośredniej, $f_c$. Ten sygnał jest używany jako sygnał odniesienia. Sygnał wyjściowy z koherentnego oscylatora jest stosowany zarówno do miksera I, jak i detektora fazy.
Mixer-I- Mikser może generować sumę lub różnicę częstotliwości, które są do niego stosowane. Sygnały o częstotliwościach$f_l$ i $f_c$są nakładane na Mixer-I. Tutaj Mixer-I jest używany do wytwarzania sygnału wyjściowego, który ma częstotliwość$f_l+f_c$.
Duplexer- Jest to przełącznik mikrofalowy, który łączy antenę z sekcją nadajnika lub odbiornika w zależności od wymagań. Antena nadaje sygnał o częstotliwości$f_l+f_c$gdy duplekser łączy antenę ze wzmacniaczem mocy. Podobnie Antena odbiera sygnał o częstotliwości$f_l+f_c\pm f_d$ kiedy duplekser łączy antenę z mikserem-II.
Mixer-II- Mikser może generować sumę lub różnicę częstotliwości, które są do niego stosowane. Sygnały mające częstotliwości$f_l+f_c\pm f_d$ i $f_l$są nakładane na Mixer-II. Tutaj Mixer-II jest używany do wytwarzania sygnału wyjściowego, który ma częstotliwość$f_c\pm f_d$.
IF Amplifier- Wzmacniacz IF wzmacnia sygnał częstotliwości pośredniej (IF). Przedstawiony na rysunku wzmacniacz IF wzmacnia sygnał o częstotliwości$f_c+f_d$. Ten wzmocniony sygnał jest podawany jako wejście do detektora fazy.
Phase Detector - Służy do wytwarzania sygnału wyjściowego o częstotliwości $f_d$ z zastosowanych dwóch sygnałów wejściowych, które mają częstotliwości $f_c+f_d$ i $f_c$. Wyjście detektora fazy można podłączyć do kasownika linii opóźniającej.
Radar MTI z nadajnikiem oscylatora mocy
Schemat blokowy radaru MTI z nadajnikiem oscylatora mocy wygląda podobnie do schematu blokowego radaru MTI z nadajnikiem wzmacniacza mocy. Bloki odpowiadające sekcji odbiornika będą takie same na obu schematach blokowych. Natomiast bloki odpowiadające sekcji nadajnika mogą się różnić na obu schematach blokowych.
Plik block diagram radaru MTI z nadajnikiem oscylatora mocy pokazano na poniższym rysunku.
Jak pokazano na rysunku, MTI Radar wykorzystuje pojedynczą antenę zarówno do transmisji, jak i odbioru sygnałów za pomocą dupleksera. Plikoperation radaru MTI z nadajnikiem oscylatora mocy jest wymieniony poniżej.
Sygnał wyjściowy oscylatora magnetronowego i sygnał wyjściowy oscylatora lokalnego są stosowane w mikserze-I. Spowoduje to dalsze utworzenie plikuIF signal, którego faza jest bezpośrednio związana z fazą nadawanego sygnału.
Sygnał wyjściowy Mixer-I jest podawany na koherentny oscylator. Dlatego faza wyjścia koherentnego oscylatora będzielockeddo fazy sygnału IF. Oznacza to, że faza wyjścia koherentnego oscylatora będzie również bezpośrednio związana z fazą przesyłanego sygnału.
Zatem wyjście koherentnego oscylatora można wykorzystać jako sygnał odniesienia do porównania odebranego sygnału echa z odpowiednim przesłanym sygnałem za pomocą phase detector.
Powyższe zadania będą powtarzane dla każdego nowo nadanego sygnału.