Hvad senderen skal gøre
Senderen (Radarsystemets komponenter) genererer radiofrekvensimpulser. Der er to fundamentalt forskellige designs til dette, og forskellen bestemmer, hvad radaren kan gøre:
- A effektoscillator genererer selve pulsen, direkte ved høj effekt. Enkel og billig, men hver puls starter med en tilfældig fase.
- En Forstærkerkæde (master oscillator – power forstærker) først gør et svagt, ekstremt stabilt signal og derefter forstærker det. Hver puls har en kendt fase i forhold til en reference.
Den kendte fase kaldes sammenhæng, og uden sammenhæng er der ingen Doppler behandling: at måle en lille fase skift fra puls til puls (Puls- Doppler- radar og glidende målindikator), radaren skal vide med hvilken fase hver puls venstre.
Magnetron: den klassiske oscillator
EU magnetron er det rør, der gjorde radar praktisk i Anden Verdenskrig. Elektroner spinde i et stærkt magnetfelt forbi en ring af resonant hulrum og så direkte generere en kraftfuld mikrobølgeovn. Magnetron er kompakt, robust og billig — det er stadig i næsten alle marine navigation radar (og i mikrobølgeovnen i dit køkken).
Dens ulemper følger af, at det er en oscillator: enhver puls starter med en tilfældig fase, og frekvensen driver lidt med temperatur og slid. En magnetron radar er derfor ikke-sammenhængendeMed et trick kan det stadig gøre MTI: radaren måler fasen af hver overført puls og låser en lokal reference oscillator til det. Dette kaldes pseudosammenhængende eller sammenhæng-on-modtage — god nok til simpel MTI, men for grov til high-grade pulse-Doppler.
Kæde til koheringsforstærkere
En sammenhængende radar bygger sit sendesignal fra to stabile oscillatorer. EU STALO (stabil lokal oscillator) giver en høj, stabil frekvens; COHO (sammenhængende oscillator) en lavere reference. Deres sum forstærkes ind i sendepulsen. På receptionen blander radaren ekko med det samme STALO ned til mellemfrekvensen (Modtageren: fra ekko til plot) og sammenligner det med COHO: enhver fase skift er derefter Doppler, ikke chance.
For den sidste forstærker er der fire familier:
| Forstærker | Karakteristisk | Typisk anvendelse |
|---|---|---|
| Klystron | meget høj effekt og høj gevinst, men smalbånd (et par procent) | store jordradar, illuminatorer |
| Travelling- wave tube (TWT) | meget bredbånd (op til en oktav og mere), mindre spidseffekt | luftbårne radar, PESA (PESA — Passiv elektronisk scannet array) og frem for alt jammere |
| Krydsfeltforstærker (CFA) | kompakt og effektiv, moderat gevinst | Flåderadar, herunder den sidste fase af AN/SPY-1 |
| Solid tilstand (GaAs, GaN) | lav spidseffekt pr. transistor, meget pålidelig; lange impulser med pulskompression | T/R AESA-moduler (AESA — Aktiv elektronisk scannet array), moderne overvågningsradar |
Solid-state sendere ikke leverer megawatt pulser. De kompenserer med lange pulser og en høj arbejdscyklus (Pulsradarens maksimale effekt og gennemsnitlige effekt): den samme gennemsnitlige effekt, spredt ud i tiden, og stadig fin rækkevidde opløsning gennem pulskompression.
Hver sender efterlader en fingeraftryk. En magnetron giver sig selv væk gennem små frekvensspring fra puls til puls; en rørsender gennem den karakteristiske stigning og faldtid af sin puls og gennem utilsigtet graduering på puls (UMOP). På dette niveau ESM kan genkende ikke blot en radartype, men nogle gange et individuelt sæt: specifik emitteridentifikation (SEI). Og fordi jammers skal være widebane, TWT er også arbejdshest rør af EW Verden.
Radartutorial.eu beskriver hvert rør med tværsnit og driftsprincip: Radarsendere.