Radar thời tiết là một radar thời tiết và là công cụ chính để theo dõi và cảnh báo thời tiết đối lưu mạnh. Radar thời tiết PCB hoạt động bằng cách phát ra một loạt sóng điện từ xung, sử dụng sự tán xạ và hấp thụ sóng điện từ từ các hạt mưa như mây, mưa và tuyết để phát hiện sự phân bố không gian và cấu trúc thẳng đứng của lượng mưa và sử dụng chúng như một hệ thống cảnh báo sớm và theo dõi lượng mưa.
Radar thời tiết PCB
Hầu hết các bước sóng thường được sử dụng cho radar thời tiết PCB nằm trong phạm vi 1-10cm. Bởi vì sự phân rã của bước sóng 10 cm là nhỏ, bão, mưa lớn và mưa đá là tốt nhất để phát hiện. Thường được sử dụng trong nước là 713 quả mìn (5,6 cm), 714 radar (10 cm) và 711 radar được sản xuất trong nước, có thể phát hiện hệ thống thời tiết trong phạm vi hàng trăm km xung quanh trạm radar.
Ưu điểm của radar thời tiết PCB
1. Tín hiệu radar thời tiết PCB có thể xuyên qua các vật liệu như mây và cao su.
2. Mạch radar thời tiết PCB có thể xác định tốc độ, khoảng cách và vị trí của vật thể trong quá trình chuyển động.
3. Tín hiệu/xung từ radar thời tiết PCB không yêu cầu phương tiện truyền thông (dây) để truyền vì chúng có thể truyền trong không gian, nước và không khí.
4. Radar thời tiết PCB hoạt động ở tần số cao để tiết kiệm rất nhiều dữ liệu.
5. Tín hiệu từ radar thời tiết PCB có thể bao phủ một khu vực rộng lớn mà không tốn thêm chi phí.
Các thành phần cơ bản của radar thời tiết PCB bao gồm:
1. Máy phát: Tín hiệu từ máy phát dạng sóng không đủ mạnh đối với radar. Do đó, mục đích của máy phát là sử dụng bộ khuếch đại công suất để khuếch đại tín hiệu.
2. Người nhận: Người nhận sử dụng bộ xử lý người nhận, chẳng hạn như siêu ngoại sai, để phát hiện và xử lý tín hiệu phản xạ.
Ăng-ten: Bao gồm phản xạ parabol, mảng phẳng hoặc mảng pha điều khiển bằng điện. Nó chịu trách nhiệm gửi và nhận xung.
3. Duplex: Duplex là một thiết bị cho phép ăng-ten hoàn thành nhiệm vụ của máy phát và máy thu. Cách Duplex hoạt động
Nguyên lý hoạt động của radar thời tiết PCB
Radar thời tiết PCB là một công cụ được sử dụng để phát hiện các hiện tượng thời tiết như mưa, mây và bão trong khí quyển. Nó hoạt động cơ bản bằng cách sử dụng chùm radar để phát sóng điện từ vào khí quyển. Khi những sóng điện từ này gặp phải vật chất như giọt nước và tinh thể băng trong khí quyển, chúng trải qua sự tán xạ và phản xạ. Những sóng phản xạ này sẽ được người nhận nhận và chuyển đổi thành tín hiệu điện. Thông tin như lượng mưa, mây, bão trong khí quyển có thể thu được thông qua xử lý và phân tích tín hiệu.
Máy phát của radar thời tiết PCB thường sử dụng sóng điện từ tần số cao với bước sóng từ 1 đến 10 cm, có thể xuyên qua mây và lượng mưa mà không bị hấp thụ hoặc tán xạ. Máy phát radar phát ra sóng điện từ vào khí quyển, đi theo một hướng cụ thể, tạo thành chùm radar. Khi chùm radar này gặp phải vật chất như giọt nước và tinh thể băng trong khí quyển, nó trải qua sự tán xạ và phản xạ, được nhận bởi máy thu và chuyển đổi thành tín hiệu điện.
Máy thu cho radar thời tiết PCB thường sử dụng máy thu có độ nhạy cao có thể nhận được tín hiệu điện yếu. Sau khi nhận được sóng phản xạ, người nhận chuyển đổi nó thành tín hiệu điện và thu được thông tin về lượng mưa, mây, bão trong khí quyển thông qua xử lý và phân tích tín hiệu. Quá trình xử lý và phân tích tín hiệu bao gồm các bước như lọc, khử nhiễu, giải điều chế và giải điều chế. Thông tin cuối cùng thu được có thể được sử dụng để dự đoán thời tiết và phát triển các biện pháp ứng phó.
Radar PCB có thể được mô tả là mạch điện tử chịu trách nhiệm tạo, gửi và nhận tín hiệu tần số vô tuyến. Ngoài ra, nó có một cấu trúc ăng-ten được gắn trong vật liệu nhiều lớp tần số cao để truyền các thùy radar được tạo ra bởi các mạch tần số vô tuyến.
Ngoài ra, một khi ăng-ten tương tự đánh trúng mục tiêu và được phân tích bởi mạch RF, ăng-ten sẽ nhận được xung radar phản xạ. Thông thường, mặt sau của bảng mạch radar hiện đại này sẽ được trang bị các mạch kỹ thuật số giúp phân tích bất kỳ tiếng vang nào, trong khi ăng ten và tần số vô tuyến được đặt một phần ở phía trước.
Các yếu tố chính của radar thời tiết PCB
Phạm vi
Radar có một ăng-ten có thể phát tín hiệu tốc độ ánh sáng tới mục tiêu. Khi mục tiêu bị bắn trúng, tín hiệu sẽ được phản xạ vào ăng-ten. Khoảng cách giữa vật thể và radar xác định khoảng cách. Thông thường, tốt nhất là sử dụng phạm vi rộng hơn vì nó cho phép người dùng đạt được các mục tiêu xa xôi.
Tần số lặp lại xung
Việc truyền tín hiệu radar phải diễn ra trong tất cả các chu kỳ đồng hồ với khoảng thời gian trễ thích hợp giữa các chu kỳ đồng hồ này. Lý tưởng nhất, thiết bị sẽ nhận được tiếng vang của tín hiệu trước khi truyền nó đến xung tiếp theo. Tương tự như vậy, chức năng của radar PCB cũng tương tự, gửi tín hiệu định kỳ để tạo thành sóng xung hẹp hình chữ nhật.
Sự chậm trễ giữa hai xung đồng hồ này sẽ tạo thành thời gian lặp lại của xung. Với ý nghĩ này, tần số lặp lại xung là nghịch đảo của thời gian lặp lại xung n. Điều này giúp xác định khi nào PCB radar gửi tín hiệu.
Xác định khoảng cách tối đa
Mỗi xung đồng hồ cần truyền một tín hiệu. Ngoài ra, tiếng vang của xung đồng hồ hiện tại chỉ có thể được nhận nếu có một khoảng thời gian ngắn giữa xung đồng hồ hiện tại và xung tiếp theo. Tuy nhiên, bạn sẽ thấy tầm bắn của mục tiêu ngắn hơn bình thường. Đó là lý do tại sao bạn phải chọn độ trễ giữa các khoảng thời gian này một cách khôn ngoan.
Thông thường, bạn phải nhận được tiếng vang của xung đồng hồ hiện tại trước khi phát xung tiếp theo. Bằng cách này, tín hiệu sẽ cung cấp cho bạn một cái nhìn rất rõ ràng về hình ảnh và phạm vi thực tế của đối tượng, tức là phạm vi tối đa rõ ràng.
Phạm vi tối thiểu
Trái ngược với phạm vi này, phạm vi phủ sóng tối thiểu này là thời gian để tiếng vang đến ăng-ten sau khi truyền ban đầu chiều rộng xung.
Radar thời tiết PCB đóng một vai trò không thể thay thế trong việc giám sát và cảnh báo thời tiết thảm họa.