Hệ thống radar - MTI Radar

Nếu Radar được sử dụng để phát hiện mục tiêu di động, thì Radar sẽ chỉ nhận được tín hiệu tiếng vọng do mục tiêu di động đó. Tín hiệu tiếng vọng này là tín hiệu mong muốn. Tuy nhiên, trong các ứng dụng thực tế, Radar nhận tín hiệu tiếng vọng do các vật thể đứng yên ngoài tín hiệu tiếng vọng do mục tiêu di động đó.

Tín hiệu tiếng vọng do các vật thể (địa điểm) đứng yên như đất liền và biển gọi là cluttersvì đây là những tín hiệu không mong muốn. Do đó, chúng ta phải chọn Radar sao cho nó chỉ xem xét tín hiệu dội lại do mục tiêu có thể di chuyển được chứ không phải tín hiệu hỗn hợp.

Với mục đích này, Radar sử dụng nguyên lý của Hiệu ứng Doppler để phân biệt các mục tiêu không đứng yên với các vật thể đứng yên. Loại Radar này được gọi là Radar chỉ thị mục tiêu di chuyển hoặc đơn giản làMTI Radar.

Dựa theo Doppler effect, tần số của tín hiệu nhận được sẽ tăng lên nếu mục tiêu đang di chuyển theo hướng của Radar. Tương tự, tần số của tín hiệu nhận được sẽ giảm nếu mục tiêu đang di chuyển ra khỏi Radar.

Các loại rađa MTI

Chúng ta có thể phân loại các Radar MTI thành các loại sau two types dựa trên loại máy phát đã được sử dụng.

Radar MTI với Bộ phát khuếch đại công suất
Rađa MTI với Máy phát dao động công suất

Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về hai Radar MTI này từng cái một.

Radar MTI với Bộ phát khuếch đại công suất

MTI Radar sử dụng Antenna đơn để truyền và nhận tín hiệu với sự trợ giúp của Duplexer. Cácblock diagram của MTI Radar với bộ phát khuếch đại công suất được hiển thị trong hình sau.

Các function của mỗi khối của MTI Radar với bộ phát khuếch đại công suất được đề cập dưới đây.

Pulse Modulator - Nó tạo ra một tín hiệu được điều chế xung và nó được áp dụng cho Bộ khuếch đại công suất.
Power Amplifier - Nó khuếch đại các mức công suất của tín hiệu điều chế xung.
Local Oscillator - Nó tạo ra một tín hiệu có tần số ổn định $f_l$. Do đó, nó còn được gọi là Bộ tạo dao động cục bộ ổn định. Đầu ra của Bộ tạo dao động cục bộ được áp dụng cho cả Mixer-I và Mixer-II.
Coherent Oscillator - Nó tạo ra một tín hiệu có Tần số trung gian, $f_c$. Tín hiệu này được sử dụng làm tín hiệu tham chiếu. Đầu ra của Bộ tạo dao động mạch lạc được áp dụng cho cả Bộ trộn-I và Bộ dò pha.
Mixer-I- Mixer có thể tạo ra tổng hoặc chênh lệch của các tần số được áp dụng cho nó. Các tín hiệu có tần số$f_l$ và $f_c$được áp dụng cho Mixer-I. Ở đây, Mixer-I được sử dụng để tạo ra đầu ra, có tần số$f_l+f_c$.
Duplexer- Là công tắc viba, kết nối Anten với phần phát hoặc phần thu tùy theo yêu cầu. Ăng-ten truyền tín hiệu có tần số$f_l+f_c$khi bộ song công kết nối Antenna với bộ khuếch đại công suất. Tương tự, Antenna nhận được tín hiệu có tần số$f_l+f_c\pm f_d$ khi bộ song công kết nối Antenna với Mixer-II.
Mixer-II- Mixer có thể tạo ra tổng hoặc chênh lệch của các tần số được áp dụng cho nó. Các tín hiệu có tần số$f_l+f_c\pm f_d$ và $f_l$được áp dụng cho Mixer-II. Ở đây, Mixer-II được sử dụng để tạo ra đầu ra có tần số$f_c\pm f_d$.
IF Amplifier- Bộ khuếch đại IF khuếch đại tín hiệu Tần số trung gian (IF). Bộ khuếch đại IF được hiển thị trong hình sẽ khuếch đại tín hiệu có tần số$f_c+f_d$. Tín hiệu khuếch đại này được sử dụng làm đầu vào cho bộ tách sóng Pha.

Phase Detector - Nó được sử dụng để tạo ra tín hiệu đầu ra có tần số $f_d$ từ hai tín hiệu đầu vào được áp dụng, có tần số $f_c+f_d$ và $f_c$. Đầu ra của bộ dò pha có thể được kết nối với bộ hủy dòng trễ.

Rađa MTI với Máy phát dao động công suất

Sơ đồ khối của MTI Radar với bộ phát dao động công suất trông tương tự như sơ đồ khối của MTI Radar với bộ phát bộ khuếch đại công suất. Các khối tương ứng với phần thu sẽ giống nhau trong cả hai sơ đồ khối. Trong khi đó, các khối tương ứng với phần máy phát có thể khác nhau trong cả hai sơ đồ khối.

Các block diagram của MTI Radar với bộ phát dao động công suất được hiển thị trong hình sau.

Như trong hình, MTI Radar sử dụng một Antenna cho cả việc truyền và nhận tín hiệu với sự hỗ trợ của Duplexer. Cácoperation của MTI Radar với bộ phát dao động công suất được đề cập dưới đây.

Đầu ra của Magnetron Oscillator và đầu ra của Local Oscillator được áp dụng cho Mixer-I. Điều này sẽ tạo ra mộtIF signal, pha có liên quan trực tiếp đến pha của tín hiệu được truyền.
Đầu ra của Mixer-I được áp dụng cho Bộ tạo dao động kết hợp. Do đó, pha của đầu ra Bộ dao động mạch lạc sẽ làlockedsang pha của tín hiệu IF. Điều này có nghĩa là, pha của đầu ra Bộ dao động mạch lạc cũng sẽ liên quan trực tiếp đến pha của tín hiệu được truyền.
Vì vậy, đầu ra của Bộ dao động mạch lạc có thể được sử dụng làm tín hiệu tham chiếu để so sánh tín hiệu tiếng vọng nhận được với tín hiệu truyền tương ứng bằng cách sử dụng phase detector.

Các tác vụ trên sẽ được lặp lại cho mọi tín hiệu mới được truyền đi.