PCB Блог - Преимущества и недостатки РЛС миллиметрового диапазона

РЛС миллиметрового диапазона представляет собой радиолокационную систему, которая использует длину волны миллиметра (30 - 300 ГГц) для сканирования (или визуализации), поиска, позиционирования и отслеживания информации о целевом объекте в специальной среде (например, в среде с помехами). Радиолокатор миллиметрового диапазона работает, излучая луч микроволновых импульсов, направляя их на одну или несколько целей и обрабатывая возвращаемые сигналы для обнаружения, отслеживания и визуализации целевого объекта.

Принцип работы радара миллиметровой волны заключается в использовании характеристик миллиметровой волны для достижения цели обнаружения и визуализации с превосходными характеристиками, такими как высокие частоты и короткие волны. В частности, передатчики миллиметровых волн модулируют импульсные сигналы нескольких циклов и передают их на цель, а микроволновые сигналы рассеиваются и отражаются и возвращаются в приемник при взаимодействии между измеренной целью и радаром. Благодаря обработке и фильтрации сигналов на переднем усилителе радиочастотного сигнала приемника, усилителе промежуточной частоты и детекторном модуле может быть достигнуто точное статистическое измерение расстояния, скорости и направления цели, а также дальнейший анализ и идентификация типа и конфигурации цели.

Характеристики РЛС миллиметрового диапазона

1. При одинаковой апертуре антенны более узкий радиолокационный луч миллиметрового диапазона (обычно в миллидуговом измерении) повышает угловое разрешение РЛС и точность измерения угла, что способствует защите от электронных помех, помех от шума и помех от многоапертурного отражения.

2. Благодаря высокой рабочей частоте может быть получена большая пропускная способность сигнала (например, величина гигагерца) и доплеровский сдвиг частоты, что способствует повышению точности и разрешения измерений дальности и скорости и анализу характеристик цели.

3. Аппаратура антенны мала, а компоненты малы и подходят для самолетов, спутников или ракет.

Преимущества:

По сравнению с другими сенсорными системами РЛС миллиметрового диапазона имеет следующие преимущества:

(1) Высокое разрешение, малый размер; Поскольку размер антенны и других микроволновых элементов зависит от частоты, антенны и микроволновые элементы радара миллиметрового диапазона могут быть меньше, а небольшие размеры антенны могут получать узкий луч.

(2) Хотя помехи и атмосферное затухание ограничивают характеристики миллиметровых РЛС, они помогают уменьшить взаимодействие, когда несколько РЛС работают вместе.

(3) По сравнению с инфракрасными системами, обычно используемыми для сравнения с РЛС миллиметрового диапазона, РЛС миллиметрового диапазона имеет преимущество прямого измерения информации о дальности и скорости.

Недостатки:

(1) Причины снижения характеристик миллиметровой РЛС по сравнению с микроволновой РЛС: низкая мощность передатчика; Высокие потери волноводных устройств.

(2) Это имеет большое отношение к погоде, особенно когда идет дождь;

(3) В условиях противовоздушной обороны размывание расстояния и размывание скорости неизбежны;

(4) Оборудование миллиметровых волн дорого и не может быть произведено в больших масштабах.

МВ радиолокационный режим измерения скорости

Как и обычный радар, миллиметровый радар имеет два метода измерения скорости. Один из них основан на доплеровском принципе, согласно которому частота эхо - сигналов будет отличаться от частоты излучаемых волн, когда излучаемые электромагнитные волны и обнаруженные цели имеют относительное движение. Обнаружив эту разность частот, можно измерить скорость движения цели по отношению к радару. Однако этот метод не может обнаружить тангенциальную скорость. Второй способ - получить скорость, отслеживая положение и дифференциал.

Принцип работы

Радиолокационная система измерения скорости миллиметровых волн в основном состоит из тюнера, системы предварительной обработки, терминальной системы, инфракрасного пуска и так далее.

Радиолокационный генератор миллиметровых волн генерирует колебания миллиметровых волн (8 мм). Установите частоту F0, добавьте ее в циркулятор через сепаратор, направляя излучение от антенны и распространяясь в пространстве в виде электромагнитных волн. Когда эта электромагнитная волна встречает цель (выброс) в космосе, она отражается обратно. Если цель движется, частота отраженных электромагнитных волн плюс доплеровская частота fd, пропорциональная скорости движения цели vr, превращает частоту обратного эха в f0 ± fd (« + », когда цель летит близко к цели, и «% », когда цель удаляется от полета).

Эхо принимается антенной, добавляется к смесителю через цикл и смешивается в смесителе с сигналом, протекающим через циркулятор (как сигнал локального генератора) f0. Смеситель представляет собой нелинейный элемент, выход которого имеет различные и частотные и дифференциальные частоты, такие как fd, f0 ± fd, 2f0 ± fd. И так далее. Доплеровский сигнал (частота fd) выбирается фронтальным усилителем и отправляется через длинный кабель (длина 50 - 100 м) на главный усилитель системы предварительной обработки. Основной усилитель оснащен автоматической схемой управления усилением и ручной схемой управления усилением. Ручное усиление используется для регулировки общего усиления усилителя, а автоматическое управление усилением используется для увеличения динамического диапазона усилителя.

Внутренние баллистические испытания, как правило, не предусматривают автоматического управления усилением. Автоматическое управление усилением применяется только для испытания внешней траектории, поскольку во избежание помех от дульного пламени испытания должны начинаться с соответствующей задержкой.

Принцип радара миллиметровой волны и преимущества и недостатки радиолокационной системы измерения скорости миллиметровой волны в основном состоят из тюнера, системы предварительной обработки, терминальной системы, инфракрасного пуска и так далее.

Генераторы миллиметровых волн генерируют колебания миллиметровых волн (8 мм). Установите частоту F0, добавьте ее в циркулятор через сепаратор, направляя излучение от антенны и распространяясь в пространстве в виде электромагнитных волн.

Когда эта электромагнитная волна встречает цель (выброс) в космосе, она отражается обратно. Если цель движется, частота отраженных электромагнитных волн плюс доплеровская частота fd, пропорциональная скорости движения цели vr, превращает частоту обратного эха в f0 ± fd (« + », когда цель летит близко к цели, и «% », когда цель удаляется от полета). Эхо принимается антенной, добавляется к смесителю через цикл и смешивается в смесителе с сигналом, протекающим через циркулятор (как сигнал локального генератора) f0. РЛС миллиметрового диапазона представляет собой нелинейный элемент, выход которого имеет различные и частотные и дифференциальные частоты, такие как fd, f0 ± fd, 2f0 ± fd. Подожди.

Радиолокационный сигнал миллиметрового диапазона (частота fd) выбирается фронтальным усилителем и затем передается через длинный кабель (длина 50 - 100 м) на основной усилитель системы предварительной обработки. Основной усилитель оснащен автоматической схемой управления усилением и ручной схемой управления усилением. РЛС миллиметрового диапазона используется для регулировки общего усиления усилителя, а автоматическое управление усилением используется для увеличения динамического диапазона усилителя.