§5.29 O receptor: do eco ao gráfico

O receptor de superheterodyne

Um eco a 3 ou 10 GHz é difícil de amplificar e filtrar diretamente. Quase todos os radares ESM o receptor) utiliza, por conseguinte, superheterodina princípio: a misturador combina o eco com um oscilador local (LO) e converte-o em um fixo, mais baixo frequência intermédia (IF) — tipicamente dezenas de MHz. A amplificação e filtragem reais acontecem em que IF, com componentes que funcionam muito melhor do que na frequência de microondas.

Esse é o calcanhar de Aquiles. Um misturador não consegue dizer de que lado da LO Chegou um sinal. Um sinal na frequência da imagem, 2 × IF longe da frequência desejada, por isso acaba na IF tão facilmente. Um filtro na frente do misturador (o pré- selector) tem de o parar; dupla conversão — primeiro para uma alta, depois para uma baixa IF — a frequência da imagem encontra-se tão longe que a filtragem torna-se fácil.

Ganhe controle, detecção e I/Q

Atrás do misturador, dois mecanismos manuseiam o enorme intervalo dinâmico entre um eco distante, fraco e uma forte confusão. STC (controle de tempo de sensibilidade) reduz o ganho logo após o pulso de transmissão e o deixa subir com o tempo, para que a desordem próxima não sature o receptor. AGC (controlo automático do ganho, Limiar, taxa de alarme falso constante e controle de ganho automático) adapta o ganho ao nível médio do sinal.

Depois vem o detectorUm simples detector de amplitude dá apenas o envelope do eco: suficiente para um radar não coerente e um PPI imagem, mas a informação de fase é perdida. Um radar coerente utiliza I/Q detector de fase: compara o IF sinal com o COHO (Corrente de amplificador coerente) e com uma cópia deslocada por 90°. Isso produz dois componentes: I (em fase) e Q (quadratura). Juntos, dão a amplitude e a fase de cada eco. — e com isso a matéria-prima para filtros Doppler (Radar doppler de pulso e indicador de destino móvel), compressão de pulso e todo o processamento digital.

De hits a gráficos e faixas

Um radar fornece milhares de medições por scan. A extrator de parcelas transforma-os em alvos, em três etapas:

1. Processador hit: para cada célula de intervalo e cada pulso, decide se o eco excede o limiar (CFAR, Limiar, taxa de alarme falso constante e controle de ganho automático). Cada cruzamento é um bater.
2. Janela deslizante: uma janela desliza em azimute sobre pulsos sucessivos e só declara um alvo uma vez que os hits suficientes estão juntos — por exemplo 8 em cada 12 (uma m-out-of-n critério, ver o hits per scan de Dwell time, hits per scan e integração). Os picos de ruído isolados caem por aqui.
3. Centro de massa: a partir da corrida de hits o rolamento é determinado no centro do grupo, mais precisamente do que uma largura de feixe. O resultado é um gráfico: alcance, azimute, tempo e amplitude.

Os gráficos são instantâneos. A localizador ligações parcelas de varreduras sucessivas: ele prediz onde um alvo conhecido deve estar agora, coloca um portão Em torno dela e aceita o enredo que cai dentro. Uma nova faixa só é iniciada uma vez que um alvo aparece consistentemente durante várias varreduras consecutivas. Varredura da faixa-time (Analisar padrões de arrays em fase) é este ciclo, realizado enquanto o radar continua a procurar.