Çoklu Frekanslı Radar bir çok alanda kullanılmakla birlikte özellikle askeri alanda, uçakların ve diğer uçan cisimlerin aktivitelerinde kullanılmaya devam ediliyor.
Geniş bant çoklu frekans operasyonunun sıkışma önlemedeki avantajları uzun süredir fark edilmesine rağmen, radar tarihinin ilk 50 yılında geliştirilen neredeyse tüm havadan radarlar nispeten dar banttı. Birçoğu, birkaç radyo frekansından birinden diğerine değiştirilebilir. Ancak, birkaç istisna dışında, bu çeviklik, çalışma frekansının küçük bir kısmı ile sınırlıydı. Dahası, hiçbir radar aynı anda birden fazla çalışma frekansı kullanmamaktadır.
Çoklu Frekanslı Radar
Çok frekanslı operasyon için birçok olası yaklaşımdan ikisi burada sunulmuştur. Eşzamanlı frekans çevik radar için SIMFAR olarak adlandırılan bir tanesi, hem iletimi hem de alımı basitleştirecek şekilde bir radar vericisi için çok frekanslı bir sürüş sinyali üretmek için tek başına uygun bir tekniktir. Eşzamanlı gönderme ve alma için STAR adı verilen diğer yaklaşım, benzersiz bir şekilde% 100 görev faktörü sağlayan, oldukça çok yönlü bir çoklu frekans tekniğidir.
Eşzamanlı Frekans Çevik Radar (SIMFAR)
Bu teknik, tek bir mikrodalga kaynağından çok sayıda frekans üretmek için faz modülasyonunun benzersiz özelliklerinden yararlanır. Faz modülasyonu, hatırlayacaksınız, modülasyon frekansının katlarında taşıyıcının üstünde ve altında yan bantlar üretir. Yan bantların sayısı modülasyon indeksi tarafından belirlenir.
Endeksin düşük bir değerinde, saf bir sinüs dalgası modüle edici sinyal, taşıyıcı ile aynı genliğe sahip iki yan bant üretir; taşıyıcı ile çıkış gücünün% 90’ını içerirler.
Modülasyon indeksini artırarak ve modüle edici sinyalde uygun genlik ve fazın harmoniklerini dahil ederek, eşit genlikli yan bantların sayısı artırılabilir ve dış yan bantlardaki güç ihmal edilebilir bir yüzdeye düşürülebilir.
Bu şekilde SIMFAR, tek bir kararlı mikrodalga kaynağından ve tek bir kararlı ofset frekans kaynağından eşit aralıklarla yerleştirilmiş, eşit güçlü spektral hatların istenen herhangi bir tek sayılı 1’inden oluşan sabit genlikli bir verici-sürücü sinyali üretir.
İstenirse, tahrik sinyalinin her bir hattı, darbe sıkıştırması için kullanılan gibi, mikrodalga kaynağının faz veya frekans kodlaması ile modüle edilmesiyle geniş bir bant üzerine yayılabilir.
Bu tahrik sinyali, uygun şekilde geniş bantlı aktif bir ESA’ya veya geniş bantlı bir pasif ESA veya MSA’yı besleyen bir TWT amplifikatörüne uygulanabilir. Sinyalin genliği sabit olduğu için, önemli bir bonus, sinyal tarafından tahrik edilen bir TWT’nin, radarın algılama hassasiyetini sınırlayabilen intermodülasyon ürünleri oluşturmadan doygunlukta çalıştırılabilmesidir.
Alındıktan sonra, bileşik sinyal tek kanallı bir alıcı tarafından işlenebilir. Spektral çizgileri ayırmak için, alıcının IF çıkışı, her biri farklı bir hatta ortalanmış ve hattı geçmeye yetecek kadar geniş bir bant genişliğine sahip bir bant geçiren filtre kümesine uygulanır.
Tüm hatlar, mikrodalga referans sinyalinin tek bir sapma frekansı ile modüle edilmesiyle üretildiğinden, tüm hatların I / Q tespiti için tutarlı referans sinyalleri, orijinal ofset frekansı ile tek bir referans frekansı karıştırılarak kolayca elde edilebilir.
Tutarlı entegrasyonun ardından, tüm kanalların çıktıları toplanır. Uçak gibi bir nokta hedefi için net sonuç, tüm hatlardaki toplam gücün çok daha yüksek tepe gücüne sahip tek bir radyo frekansında iletilmesi ve alınan sinyalin geleneksel olarak bir algılama öncesi ve sonrası entegrasyon kombinasyonu.
STAR
Bu teknikte, birkaç farklı radyo frekansını aynı anda iletmek yerine, radar sürekli olarak iletim yapar ve istenen darbe genişliğine eşit zaman aralıklarında bir frekanstan diğerine geçiş yapar. Bunu yaparken, aslında her biri farklı bir radyo frekansına sahip olan birkaç darbe dizisini serpiştirir.
İletilen her darbenin kaçınılmaz olarak gürültü yan bantları vardır. O kadar geniş bir frekans aralığına yayılırlar ki, gürültünün bir kısmı STAR’ın diğer darbe katarlarından gelen geri dönüşlerle aynı radyo frekansına sahiptir. Bu gürültü, iletilen sinyale kıyasla son derece zayıf olsa da, uzak hedeflerden gelen zayıf ekolardan birçok kez daha güçlüdür.
Verici bir frekanstan diğerine geçerken, gürültünün alımı engellemesini önlemek için, çıkışı, gürültüsünü sıyırırken her biri vericinin frekanslarından farklı bir frekans geçiren birkaç bant geçiren filtreden birinden diğerine değiştirilir. yan bantlar. Frekanslar, her bir darbe dizisinin dönüşlerinin bir bant geçiren filtre ile izole edilebilmesi için yeterince geniş bir şekilde ayrılmıştır. Bu filtre aynı zamanda dupleksleyiciden iletilen darbelerin herhangi bir sızıntısını da engeller.
Her bir darbe dizisi ayrı bir kanalda hem iletildiği hem de alındığı için, yalnızca nispeten dar bir anlık bant genişliğine sahip bir radar bile son derece geniş bir toplam bant üzerinde aynı anda çalışabilir.
SIMFAR’da olduğu gibi, her bir darbe dizisinin spektrumunun kendisi, iletilen darbeleri kodlayan faz veya frekans ile bir geniş bant üzerine yayılabilir.
Verici tepe gücü sınırlı değilse, farklı radyo frekanslarına sahip olmanın yanı sıra, darbe katarları farklı PRF’lere sahip olabilir. Bu yetenek, STAR’ın kullanışlılığını daha da genişletir.
Burada teknik, merkezi bir verici kullanan bir radar için gösterilmiş olsa da, aynı şekilde aktif ESA kullanan radarlara da uygulanabilir. Dört frekanslı STAR sistemi için bir T / R modülünün konfigürasyonudur.
Aktif bir ESA’da, iletilen sinyali geniş bir spektrum üzerine yaymanın yanı sıra, STAR, birden çok ışının aynı anda yayılmasını kolaylaştırma avantajına sahiptir.
Bu yeteneğin muazzam potansiyelini takdir etmek için, belirli bir yönde uzak bir hedefi tespit etme ipucuna sahip olan dört frekanslı bir sistemi düşünün. Hem tepe gücü sınırlarken hem de frekans çeşitliliği avantajını elde ederken, radarın gücünü hedef yönünde yoğunlaştırmak için, üç ışın ipuçlu yönde dar bir sektör arar.
Bu arada, dördüncü ışın, ilerideki geniş bir sektörü hızla arayarak kısa menzilli durum farkındalığını korur. Işınlar bağımsız olarak şekillendirilebildiğinden, ortak veya çeşitli dalga formlarını kullanabildiğinden, farklı güç seviyelerinde iletilebildiğinden ve işlevlerinin anında değiştirilebildiğinden, olasılıklar neredeyse sınırsızdır.