Blogue PCB - Avantages du radar météorologique PCB

Un radar météorologique est un radar météorologique qui est le principal outil de surveillance et d'alerte précoce en cas de forte convection. Le radar météorologique PCB fonctionne en émettant une série d'ondes électromagnétiques pulsées qui utilisent la dispersion et l'absorption des ondes électromagnétiques par les particules de précipitations telles que les nuages, la pluie, la neige, etc., pour détecter la distribution spatiale et la structure verticale des précipitations et les utiliser comme système d'alerte précoce et de suivi des précipitations.

Les radars météorologiques sont pour la plupart impulsionnels, émettant des impulsions de très courte durée à une certaine fréquence de répétition, puis recevant un signal d'écho rétrodiffusé par les particules de précipitations. En analysant et en jugeant ces échos de précipitations, nous pouvons déterminer diverses propriétés macroscopiques et microphysiques des précipitations. Diverses formules théoriques et empiriques ont été élaborées pour décrire la relation entre la puissance d'écho des précipitations et l'intensité des précipitations, et à l'aide de ces relations, nous pouvons mesurer la distribution de l'intensité des précipitations dans la zone de couverture radar, ainsi que les précipitations totales, en fonction de la puissance d'écho. Compte tenu de la réflexion relativement faible du signal par les nuages, la pluie et les cristaux de glace, cela établit une norme plus élevée pour les performances de réception radar.

Classification des radars

Classification selon la méthode de balayage d'antenne

Selon la façon dont l'antenne est balayée, les radars peuvent être divisés en deux catégories: les radars à balayage mécanique et les radars à réseau phasé. Au début des années 2000, l'industrie Radar chinoise était dominée par les radars à balayage mécanique, qui émettaient des ondes de signal de manière centralisée, en utilisant la rotation d'une tourelle mécanique pour diriger les ondes de signal dans différentes directions afin de détecter différentes cibles. Cependant, en raison de sa faible efficacité de rotation mécanique et de sa portée et de ses cibles de détection limitées, il est difficile de s'adapter aux tendances de plus en plus complexes du développement des champs électromagnétiques. Ces dernières années, la technologie Phased Array a été de plus en plus utilisée dans le domaine des radars. Contrairement aux radars à balayage mécanique qui effectuent la direction du faisceau radar au moyen d'une antenne tournante, les radars à réseau phasé utilisent un « déphaseur électronique» pour compléter le balayage. Par conséquent, les radars à matrice phasée ont été considérablement améliorés en termes de vitesse de réponse, de fréquence de mise à jour, de capacité de suivi multi - objectifs et de résolution, devenant ainsi la principale direction de développement de l'industrie Radar actuelle. Malgré leurs excellentes performances, les radars à matrice phasée sont complexes et coûteux à mettre en oeuvre sur le plan technologique et ont longtemps été utilisés principalement dans le domaine militaire. Le prix élevé est devenu un facteur clé entravant son application à grande échelle dans le domaine civil.

Selon la bande, le radar peut être principalement divisé en bande s, bande C, bande X, etc. (ou subdivisé en radar au - delà de la portée visuelle, radar à micro - ondes, radar à ondes millimétriques et lidar). En général, les radars moins fréquents ont une large plage de recherche, mais leur précision diminue en conséquence. L'État a des règles strictes sur l'utilisation des bandes de fréquences pour empêcher les radars civils de brouiller les radars militaires et les systèmes de communication.

Selon l'unité d'émission / réception, les radars peuvent être divisés en deux types: les radars à matrice active (aese) et les radars à Matrice passive (pese). La principale différence entre eux est le module T / R (c'est - à - dire le module émetteur / récepteur). Le réseau Antennaire d'un radar à réseau phasé actif est constitué de nombreux modules émetteurs / récepteurs, de sorte que sa surface est recouverte d'un composant T / R saillant, chaque module T / R étant équipé d'une fonction d'émetteur et de récepteur, d'où le nom de radar à réseau phasé actif. En revanche, un radar à réseau phasé passif n'est équipé que d'un émetteur central et d'un récepteur, toutes les unités rayonnantes partagent ce module T / R central, son antenne est d'aspect plat, l'énergie haute fréquence générée par l'émetteur est distribuée aux différentes unités du réseau d'antennes via un réseau de distribution, Les signaux réfléchis par la cible sont également collectés par les différentes unités d'antenne, puis envoyés au récepteur pour unification et amplification, d'où le nom de radar à réseau phasé passif.

Fonctionnellement, comme chaque Radiateur d'un radar à matrice active est équipé d'un ensemble émetteur / récepteur capable de générer et de recevoir des ondes électromagnétiques de manière autonome, sa vitesse de réponse, sa portée de balayage, sa capacité de poursuite Multi - objectifs, sa fiabilité et sa résistance aux interférences sont nettement supérieures à celles des systèmes Radar précédents. En outre, les radars à réseau phasé actif peuvent former plusieurs faisceaux indépendants en même temps, remplissant de nombreuses fonctions telles que la recherche, l'identification, le suivi, le guidage et la détection passive. Les radars à réseau phasé passif n'ont qu'un émetteur central et un récepteur dont l'énergie à haute fréquence est automatiquement distribuée par ordinateur à chaque radiateur du réseau d'antennes, et les signaux réfléchis par la cible doivent être amplifiés uniformément par le récepteur, ce qui les rend moins puissants que les radars à réseau phasé actif en termes de puissance, d'efficacité, de contrôle du faisceau et de fiabilité. Cependant, le coût et la difficulté technique d'un radar à Matrice passive sont relativement faibles.

Radar météorologique PCB

Les longueurs d'onde couramment utilisées par les radars météorologiques PCB se situent principalement dans la gamme de 1 à 10 cm. En raison de la faible atténuation de la longueur d'onde de 10 cm, il est préférable de détecter les typhons, les pluies torrentielles et la grêle. Les plus couramment utilisés dans le pays sont les 713 mines terrestres (5,6 cm), les 714 radars (10 cm) et les 711 radars (3,2 cm) qui peuvent détecter les systèmes météorologiques dans un rayon de plusieurs centaines de kilomètres autour des stations radar.

Avantages du radar météorologique PCB

1. Le signal radar météorologique PCB peut pénétrer dans les nuages et les matériaux tels que le caoutchouc.

2. Le circuit radar météorologique PCB peut déterminer la vitesse, la distance et la position des objets pendant le mouvement.

3. Les signaux / impulsions des radars météorologiques PCB n'ont pas besoin de média (fils) pour la transmission, car ils peuvent voyager dans l'espace, l'eau et l'air.

4. Le radar météorologique PCB fonctionne à haute fréquence pour économiser beaucoup de données.

5. Le signal du radar météorologique PCB peut couvrir une grande zone sans coût supplémentaire.

Les composants de base du radar météorologique PCB sont:

1. Transmetteur: le signal du générateur de forme d'onde n'est pas assez fort pour le radar. Le but de l'émetteur est donc d'utiliser un amplificateur de puissance pour amplifier le signal.

2. Récepteur: le récepteur utilise un processeur de récepteur (par exemple, hyperhétérodyne) pour détecter et traiter les signaux réfléchis.

Antenne: comprend un réflecteur parabolique, une matrice plane ou une matrice à commande électrique. Il est responsable de l'émission et de la réception des impulsions.

3. Duplexeur: un duplexeur est un dispositif qui permet à l'antenne d'accomplir des tâches d'émetteur et de récepteur. Principe de fonctionnement du duplexeur.

Comment fonctionne le radar météorologique PCB

Le radar météorologique PCB est un instrument utilisé pour détecter les phénomènes météorologiques tels que les précipitations, les nuages et les tempêtes dans l'atmosphère. Le principe de base de son fonctionnement est d'utiliser un faisceau radar pour émettre des ondes électromagnétiques dans l'atmosphère. Lorsque ces ondes électromagnétiques rencontrent des substances telles que des gouttelettes d'eau et des cristaux de glace dans l'atmosphère, elles se dispersent et se réfléchissent. Ces ondes réfléchies seront reçues par le récepteur et converties en signaux électriques. Grâce au traitement et à l'analyse du signal, il est possible d'obtenir des informations sur les précipitations, les nuages, les tempêtes, etc. dans l'atmosphère.

Les émetteurs de radars météorologiques PCB utilisent généralement des ondes électromagnétiques à haute fréquence de longueurs d'onde comprises entre 1 et 10 cm, qui peuvent pénétrer dans les nuages et les précipitations sans être absorbées ou diffusées. Les émetteurs Radar émettent des ondes électromagnétiques dans l'atmosphère qui se propagent dans une direction particulière pour former un faisceau radar. Lorsqu'un faisceau Radar rencontre des substances telles que des gouttelettes d'eau et des cristaux de glace dans l'atmosphère, il se disperse et se réfléchit, est reçu par le récepteur et converti en signal électrique.

Les récepteurs des radars météorologiques PCB utilisent généralement des récepteurs de haute sensibilité qui peuvent recevoir de faibles signaux électriques. Le récepteur, après avoir reçu les ondes réfléchies, les convertit en signaux électriques et obtient des informations sur les précipitations, les nuages, les tempêtes, etc. dans l'atmosphère grâce au traitement et à l'analyse du signal. Le processus de traitement et d'analyse du signal comprend des étapes telles que le filtrage, le débruitage, la démodulation et la démodulation. Les informations finales obtenues peuvent être utilisées pour prévoir la météo et formuler des réponses.

Un PCB radar peut être décrit comme un circuit électronique responsable de la création, de l'émission et de la réception de signaux radiofréquences. En outre, il dispose d'une structure d'antenne montée dans un stratifié haute fréquence qui peut émettre des lobes Radar générés par des circuits radiofréquences.

De plus, une fois que la même antenne a atteint la cible et a été analysée par le circuit radiofréquence, elle recevra les impulsions Radar réfléchies. Typiquement, cette carte radar moderne sera équipée d'un circuit numérique à l'arrière, ce qui facilite l'analyse des échos éventuels, tandis que l'antenne et la partie RF sont situées à l'avant.

Éléments clés du radar météorologique PCB

La portée

Le radar a une antenne qui peut émettre un signal de vitesse de la lumière vers la cible. Une fois la cible atteinte, le signal est réfléchi dans l'antenne. La distance entre l'objet et le radar définit la distance. Souvent, il est préférable d'utiliser une gamme plus large, car elle permet à l'utilisateur d'atteindre des objectifs lointains.

Fréquence de répétition des impulsions

La transmission du signal radar doit avoir lieu pendant toutes les périodes d'horloge, avec des intervalles de retard appropriés entre ces périodes d'horloge. Idéalement, l'appareil devrait recevoir un écho du signal avant de le transmettre à l'impulsion suivante. De même, le fonctionnement du radar PCB est le même, l'émission d'un signal périodique formant une onde impulsionnelle étroite rectangulaire.

Le retard entre ces deux impulsions d'horloge va former le temps de répétition des impulsions. Dans cet esprit, la fréquence de répétition des impulsions est l'inverse du temps de répétition des impulsions. Cela aide à déterminer quand le radar PCB envoie le signal.

Distance maximale claire

Chaque impulsion d'horloge nécessite la transmission d'un signal. De plus, un écho de l'impulsion d'horloge courante ne peut être reçu que s'il existe un court intervalle entre l'impulsion d'horloge précédente et l'impulsion d'horloge suivante. Cependant, vous constaterez que la portée de la cible est plus courte que la normale. C'est pourquoi vous devez choisir judicieusement le délai entre ces intervalles.

Normalement, vous devez recevoir un écho de l'impulsion d'horloge actuelle avant d'émettre la prochaine impulsion d'horloge. De cette façon, le signal vous donnera une image très nette et une vue de la portée réelle de l'objet, qui est la portée maximale de la clarté.

Gamme minimale

Contrairement à cette plage, cette couverture minimale fait référence au temps nécessaire à l'écho pour atteindre l'antenne après l'émission initiale de la largeur d'impulsion.

Les radars météorologiques PCB jouent un rôle irremplaçable dans la surveillance météorologique des catastrophes et l'alerte précoce.