Den superheterodyne modtager
Et ekko på 3 eller 10 GHz er svært at forstærke og filtrere direkte. Næsten hver radar (og hver ESM modtager) derfor bruger superheterodyn princip: a mixer kombinerer ekko med en lokal oscillator (LO) og konverterer det til en fast, lavere mellemfrekvens (IF) — typisk ti MHz. Den faktiske forstærkning og filtrering sker på det IF med komponenter, der fungerer langt bedre end ved mikrobølgefrekvens.
Det er akilleshæl. En mixer kan ikke se på hvilken side af LO Et signal kom ind. Et signal om billedfrekvens, 2 × IF væk fra den ønskede frekvens, derfor ender i IF lige så let. Et filter foran mixeren ( preselector) skal stoppe det; med dobbelt konvertering — først til en høj, derefter til en lav IF — Billedfrekvensen ligger så langt væk, at filtrering bliver let.
Enhver, der kender eller kan vurdere en radar LO frekvens kan blokere på billedets frekvens — en frekvens, som radaren ikke selv opererer på, og som en simpel frekvensstrategi ikke ser på. Omvendt en modtager LO lækker lidt til antennen: en følsom ESM Modtageren kan undertiden hente lækagen, selv fra en "tavs" modtager.
Gearstyring, detektering og I/Q
Bag mixer, to mekanismer håndterer den enorme dynamiske rækkevidde mellem en fjern, svag ekko og stærk rod tæt i. STC (følsomhed tid kontrol) sænker gevinsten lige efter transmission puls og lader det stige med tiden, så nærliggende klumper ikke mætte modtageren. AGC (automatisk kontrol med gevinst Tærskel, konstant falsk alarmhastighed og automatisk gainkontrol) tilpasser gevinsten til det gennemsnitlige signalniveau.
Så kommer detektor. En simpel amplitudedetektor giver kun konvolutten af ekko: nok til en ikke-sammenhængende radar og en PPI men faseinformationen går tabt. En sammenhængende radar bruger en I/Q fasedetektor: den sammenligner IF signal med COHO (Kæde til koheringsforstærkere) og med en kopi ændret med 90 °. Det giver to komponenter: I (in- fase) og Q (kvadratur). Sammen giver de amplituden og fasen af hvert ekko — og dermed råmaterialet til Dopplerfiltre (Puls- Doppler- radar og glidende målindikator), pulskompression og al digital behandling.
Fra hits til plots og spor
En radar leverer tusindvis af målinger pr. scanning. EU plottet ekstraktor omdanner dem til mål i tre trin:
- Hit processor: for hver celle i området og hver puls afgør den, om ekkoet overskrider tærsklen (CFAR, Tærskel, konstant falsk alarmhastighed og automatisk gainkontrol). Hver passage er en hit.
- Skydevindue: et vindue glider i azimut over successive impulser og kun erklærer et mål når nok hits ligger sammen — for eksempel 8 ud af 12 (en m- out- of- n Kriteriet, se hits per scan af Dwell time, hits per scan og integration). Isolerede støjstigninger falder ud denne vej.
- Massecentrum: fra hits-løbet bestemmes lejen i midten af gruppen, mere præcist end én strålebredde. Resultatet er en plot: rækkevidde, azimut, tid og amplitude.
Plots er billeder. EU tracker links plot fra successive scanninger: det forudsiger, hvor et kendt mål skal være nu, steder en gate (søge vindue) omkring det og accepterer plottet, der falder inde. Et nyt spor startes først, når et mål vises konsekvent over flere på hinanden følgende scanninger. Track- while- scan (Scan mønstre af trinvise arrays) er denne cyklus, udføres, mens radaren bliver ved med at søge.
Dette er kæden, som alle falske mål (Deceptiv jamming) skal overleve. En vildledende jammer må ikke skabe en enkelt spike, men en række hits, der kommer gennem skydevinduet, et plot i et plausibelt sted, og scanne efter scanne en kinematisk troværdig bevægelse — Ellers afviser trackeren det. Omvendt forklarer dette, hvorfor en række gate pull-off skal ske gradvist: et spring falder uden for porten.
Radartutorial.eu: Radarmodtagere og signalbehandling.