Blog de PCB - Ventajas del radar meteorológico de PCB

El radar meteorológico es un radar meteorológico y es la principal herramienta para monitorear y advertir el clima convectivo Fuerte. El radar meteorológico PCB funciona emitiendo una serie de ondas electromagnéticas pulsadas, utilizando la dispersión y absorción de ondas electromagnéticas por partículas de precipitación como nubes, lluvia y nieve para detectar la distribución espacial y la estructura vertical de las precipitaciones, y las utiliza como sistema de alerta temprana y seguimiento de precipitaciones.

La mayoría de los radares meteorológicos son pulsados, emiten pulsos de corta duración con una cierta frecuencia de repetición y luego reciben señales de eco dispersas por partículas de precipitación. Al analizar y juzgar estos ecos de precipitación, podemos determinar las diversas propiedades físicas macroscópicas y microscópicas de la precipitación. Se han desarrollado diversas fórmulas teóricas y empíricas para describir la relación entre la Potencia de eco de la precipitación y la intensidad de la precipitación. con estas relaciones, podemos medir la distribución de la intensidad de la precipitación y la precipitación total en el área cubierta por radar en función de la Potencia de eco. Dado que la reflexión de las señales de las nubes, las lluvias y los cristales de hielo es relativamente débil, esto establece estándares más altos para el rendimiento de recepción del radar.

Clasificación del radar

Clasificación según el método de escaneo de antena

Según el método de escaneo de la antena, el radar se puede dividir en dos categorías: radar de escaneo mecánico y radar de matriz por fases. A principios del siglo xxi, la industria de radares de China estaba dominada por radares de escaneo mecánico, que se concentraban en emitir ondas de señal, utilizando la rotación de Mesas giratorias mecánicas para guiar las ondas de señal a diferentes direcciones para detectar diferentes objetivos. Sin embargo, debido a su baja eficiencia de rotación mecánica, su rango de detección y objetivos limitados, es difícil adaptarse a la tendencia de desarrollo de campos magnéticos cada vez más complejos. En los últimos años, la tecnología de matriz por fases se ha aplicado cada vez más en el campo del radar. A diferencia del radar de escaneo mecánico que realiza la dirección del haz del radar a través de una antena giratoria, el radar de Matriz escalonada utiliza un "cambiador de fase electrónico" para completar el escaneo. Por lo tanto, el radar de Matriz escalonada ha mejorado significativamente en términos de velocidad de respuesta, frecuencia de actualización, capacidad de seguimiento multiobjetivo y resolución, convirtiéndose en la principal dirección de desarrollo de la industria de radar actual. A pesar del excelente rendimiento del radar de matriz escalonada, su implementación técnica es compleja y costosa, y se ha utilizado principalmente en el campo militar durante mucho tiempo. Los altos precios se han convertido en un factor clave que obstaculiza su aplicación a gran escala en el campo civil.

Según las diferencias de banda, el radar se puede dividir principalmente en banda s, banda c, banda x, etc. (o subdivididos en Radar de horizonte, radar de microondas, radar de ondas milimétricas y radar láser). Por lo general, los radares con menor frecuencia tienen un rango de búsqueda más amplio, pero su precisión se reducirá en consecuencia. El Estado tiene estrictas regulaciones sobre el uso de bandas de frecuencia para evitar que los radares civiles interfieran con los radares militares y los sistemas de comunicación.

Según la unidad de transmisor / receptor, el radar se puede dividir en dos tipos: radar de matriz por fases activo (aese) y radar de matriz por fases pasivo (pese). La diferencia central entre ellos es el módulo T / R (es decir, el módulo transmisor / receptor). La matriz de antenas del radar activo de matriz por fases está compuesta por muchos módulos de transmisor / receptor, por lo que su superficie está cubierta por componentes T / R sobresalientes, cada uno de los cuales está equipado con funciones de transmisor y receptor, por lo que también se llama radar activo de matriz por fases. Por el contrario, el radar de matriz por fases pasiva solo está equipado con un transmisor y receptor central, todas las unidades de radiación comparten este módulo central T / r, con una apariencia plana de antena, y la energía de alta frecuencia generada por el transmisor se distribuye a través de la red de distribución entre las unidades de la matriz de antenas, Las señales reflejadas desde el objetivo también se recogen por cada unidad de antena y luego se envían al receptor para su unificación y amplificación, por lo que también se llama radar de matriz por fases pasiva.

Funcionalmente, debido a que cada emisor de un radar activo de matriz por fases está equipado con un componente transmisor / receptor que puede generar y recibir ondas electromagnéticas de forma autónoma, su velocidad de respuesta, rango de escaneo, capacidad de seguimiento multiobjetivo, fiabilidad y capacidad antiinterferencia son significativamente mejores que los sistemas de radar anteriores. Además, el radar activo de matriz por fases puede formar múltiples haces independientes al mismo tiempo, realizando múltiples funciones de búsqueda, identificación, seguimiento, guía y detección pasiva. El radar pasivo de matriz por fases solo tiene un transmisor y receptor central, y su energía de alta frecuencia se distribuye automáticamente por computadora a cada emisor de la matriz de antenas. la señal reflejada por el objetivo debe ser amplificada uniformemente por el receptor, por lo que no es tan buena como el radar activo de matriz por fases en términos de potencia, eficiencia, control de haz y fiabilidad. Sin embargo, el costo y la dificultad técnica del radar pasivo de matriz por fases son relativamente Bajos.

Radar meteorológico de PCB

La mayoría de las longitudes de onda comunes de los radares meteorológicos PCB están en el rango de 1 - 10 cm. Debido a la menor atenuación de la longitud de onda de 10 cm, es más adecuado detectar tifones, lluvias torrenciales y granizo. En el país se utilizan comúnmente 713 minas terrestres nacionales (5,6 centímetros), 714 radares (10 centímetros) y 711 radares (3,2 centímetros), que pueden detectar sistemas meteorológicos a cientos de kilómetros de la estación de radar.

Ventajas del radar meteorológico de PCB

1. la señal de radar meteorológico PCB puede penetrar en nubes y caucho y otros materiales.

2. el circuito de radar meteorológico PCB puede determinar la velocidad, la distancia y la posición de los objetos durante el movimiento.

3. las señales / pulsos de los radares meteorológicos de los PCB no requieren la transmisión de medios (cables eléctricos), ya que pueden propagarse en el espacio, el agua y el aire.

4. el radar meteorológico PCB funciona a alta frecuencia para ahorrar una gran cantidad de datos.

5. la señal del radar meteorológico PCB puede cubrir grandes áreas sin costos adicionales.

Los componentes básicos del radar meteorológico PCB incluyen:

1. transmisor: la señal del generador de ondas no es lo suficientemente fuerte para el radar. Por lo tanto, el objetivo del transmisor es amplificar la señal con un amplificador de potencia.

2. receptor: el receptor utiliza un procesador receptor (como un superheterogéneo) para detectar y procesar señales reflejadas.

Antena: incluye reflector parabólico, matriz plana o matriz por fases controlada electrónicamente. Se encarga de enviar y recibir pulsos.

3. duplexor: duplexor es un dispositivo que permite a la antena completar las tareas del transmisor y receptor. El principio de funcionamiento del duplexor.

Principio de funcionamiento del radar meteorológico de PCB

El radar meteorológico PCB es un instrumento utilizado para detectar fenómenos meteorológicos como precipitaciones, nubes y tormentas en la atmósfera. Su principio básico de funcionamiento es utilizar haces de radar para emitir ondas electromagnéticas a la atmósfera. Cuando estas ondas electromagnéticas se encuentran con sustancias como gotas de agua y cristales de hielo en la atmósfera, se dispersan y reflejan. Estas ondas reflejadas serán recibidas por el receptor y convertidas en señales eléctricas. A través del procesamiento y análisis de señales, se puede obtener información sobre precipitaciones, nubes, tormentas y así sucesivamente en la atmósfera.

Los transmisores de radares meteorológicos de PCB suelen utilizar ondas electromagnéticas de alta frecuencia de entre 1 y 10 centímetros de longitud de onda, que pueden penetrar en las nubes y precipitaciones sin ser absorbidas ni dispersas. El transmisor de radar emite ondas electromagnéticas a la atmósfera, que se propagan en una dirección específica para formar un haz de radar. Cuando el haz de radar se encuentra con sustancias como gotas de agua y cristales de hielo en la atmósfera, se dispersa y refleja, y es recibido por el receptor y convertido en una señal eléctrica.

Los receptores de radares meteorológicos de PCB suelen utilizar receptores de alta sensibilidad que pueden recibir señales eléctricas débiles. Después de recibir la onda reflejada, el receptor la convierte en una señal eléctrica y obtiene información sobre precipitaciones, nubes, tormentas, etc. en la atmósfera a través del procesamiento y análisis de señales. El proceso de procesamiento y análisis de señales incluye pasos de filtrado, eliminación de ruido, demodulación y demodulación. La información final obtenida puede utilizarse para predecir el clima y desarrollar respuestas.

El PCB de radar puede describirse como un circuito electrónico responsable de crear, enviar y recibir señales de radiofrecuencia. Además, tiene una estructura de antena instalada en una lámina de alta frecuencia que puede emitir lóbulos de radar producidos por circuitos de radiofrecuencia.

Además, una vez que la misma antena alcance el objetivo y sea analizada por un circuito de radiofrecuencia, recibirá el pulso de radar reflejado. Por lo general, esta moderna placa de circuito de radar estará equipada con un circuito digital en la parte trasera, lo que ayudará a analizar cualquier eco, mientras que la antena y la Sección de radiofrecuencia se encuentran en la parte delantera.

Elementos clave del radar meteorológico de PCB

Alcance

El radar tiene una antena que puede enviar señales de velocidad de la luz al objetivo. Una vez alcanzado el objetivo, la señal se reflejará en la antena. La distancia entre el objeto y el radar define la distancia. Por lo general, es mejor usar un rango más amplio, ya que permite a los usuarios alcanzar objetivos lejanos.

Frecuencia de repetición del pulso

La transmisión de la señal de radar debe ocurrir en todos los ciclos de reloj, con intervalos de retraso adecuados entre estos ciclos de reloj. Idealmente, el dispositivo debería recibir el eco de la señal antes de transmitirla al siguiente pulso. Del mismo modo, la función del PCB del radar es la misma, enviando señales periódicas para formar ondas de pulso rectangulares estrechas.

El retraso entre estos dos pulsos del reloj formará el tiempo de repetición del pulso. Teniendo en cuenta esto, la frecuencia de repetición del pulso es la cuenta atrás del tiempo de repetición del pulso. Esto ayuda a determinar el tiempo en que el PCB del radar envía la señal.

Aclarar la distancia máxima

Cada pulso del reloj necesita transmitir una señal. Además, solo se puede recibir el eco del pulso actual del reloj cuando existe un corto intervalo entre el pulso del reloj anterior y el siguiente. Sin embargo, encontrarás que el objetivo tiene un alcance más corto de lo normal. Es por eso que tienes que elegir sabiamente el retraso entre estos intervalos.

Por lo general, antes de emitir el próximo pulso del reloj, debe recibir el eco del pulso del reloj actual. De esta manera, la señal le proporcionará una imagen muy clara y una visión del alcance real del objeto, que es el alcance máximo claro.

Rango mínimo

Contrariamente a este rango, esta cobertura mínima se refiere al tiempo necesario para que el eco llegue a la antena después de la transmisión inicial del ancho del pulso.

El radar meteorológico PCB desempeña un papel insustituible en la vigilancia y alerta temprana del clima de desastre.