Superheterodyne mottagare
Ett eko på 3 eller 10 GHz är svårt att förstärka och filtrera direkt. Nästan varje radar (och alla ESM mottagare) använder därför superheterodyne princip: en mixer kombinerar eko med en lokal oscillator (LO och omvandlar den till en fast, lägre mellanfrekvens (b)IF) ) — Typiskt tiotals MHz. Den faktiska förstärkningen och filtreringen sker i det IF med komponenter som presterar mycket bättre än vid mikrovågsfrekvens.
Det är Achilles häl. En mixer kan inte berätta på vilken sida av LO En signal kom in. En signal på bildfrekvens, 2 × IF bort från önskad frekvens, hamnar därför i IF lika lätt. Ett filter framför mixern (den Preselectormåste stoppa den; med Dubbel konvertering — först till en hög, sedan till en låg IF — bildfrekvensen ligger så långt bort att filtrering blir lätt.
Den som vet eller kan uppskatta en radar LO Frekvens kan sylt på bildfrekvensen — en frekvens där radarn själv inte fungerar och som en enkel frekvens agility strategi inte tittar på. Omvänt, en mottagare LO läckor något till antennen: en känslig ESM mottagare kan ibland plocka upp det läckage, även från en "tyst" mottagare.
Få kontroll, upptäckt och I/Q
Bakom mixern hanterar två mekanismer det enorma dynamiska intervallet mellan ett avlägset, svagt eko och stark röran nära. STC (känslighetstidskontroll) sänker vinsten strax efter överföringspulsen och låter den stiga med tiden, så att närliggande röran inte mättar mottagaren. AGC (automatisk vinstkontroll, Tröskel, konstant falsk växelkurs och automatisk fångstkontrollanpassar vinsten till den genomsnittliga signalnivån.
Sedan kommer DetektorEn enkel Amplitude Detector ger bara ekoets kuvert: tillräckligt för en icke-sammanhängande radar och en PPI bild, men fasinformationen går förlorad. En sammanhängande radar använder en I/Q FasdetektorDen jämför IF signal med COHO (b)Koherent förstärkare kedja) och med en kopia skiftad med 90°. Det ger två komponenter: Jag är jag (i-fas) och Q Q Q Q (brödraskap). Tillsammans ger de amplituden och fasen av varje eko — och med det råmaterialet för Doppler filter (Pulse-Doppler radar och Moving Target Indicator), pulskompression och all digital bearbetning.
Från hits till plots och spår
En radar levererar tusentals mätningar per skanning. och plot extractor förvandlar dem till mål, i tre steg:
- Hit Processor: för varje intervallcell och varje puls bestämmer det om ekoet överstiger tröskeln.CFAR, Tröskel, konstant falsk växelkurs och automatisk fångstkontroll). Varje korsning är en hit.
- Skjutfönster: Ett fönster glider i azimut över successiva pulser och förklarar bara ett mål när tillräckligt många träffar ligger tillsammans — till exempel 8 av 12 (en M-out-of-n kriterium, se hits per scan av Dwell time, hits per scan och integration). Isolerade buller spikar släppa ut på detta sätt.
- Masscentrum: Från loppet av hits bestäms lagret i mitten av gruppen, mer exakt än en strålbredd. Resultatet är en Plot: intervall, azimuth, tid och amplitude.
Plots är snapshots. och Tracker länkar tomter från successiva skanningar: det förutspår var ett känt mål bör vara nu, placerar en Gate (sökfönster) runt den och accepterar tomten som faller inuti. Ett nytt spår startas först när ett mål visas konsekvent över flera på varandra följande skanningar. Track-while-scan (på engelska)Skanna mönster av fasade arrays) är denna cykel, utförd medan radaren fortsätter att söka.
Detta är kedjan som alla falska mål (Deceptiv jamming) måste överleva. En vilseledande jammer får inte skapa en enda spik, men en körning av träffar som kommer genom glidfönstret, en tomt på en trovärdig plats och skanna efter skanna en kinematiskt trovärdig rörelse — annars avvisar spåraren det. Omvänt förklarar detta varför en räckvidd gate pull-off måste ske gradvis: ett hopp faller utanför porten.
Radartutorial.eu: radarmottagare och signalbehandling.