دانشنامه تخصصی مهندسی ایران

دانشنامه تخصصی مهندسی ایران

 engpedia   راه اندازی کانال تلگرام ( EngPedia_ir@ )

                همراه با مطالب ویژه سایت بصورت رایگان

  • نسخه ۱۲.۱ نرم افزار Aveva Marine در سایت قرار گرفت. (اینجا)
  • نسخه ۱۰.۵۲ نرم افزار Plus 2D در سایت قرار گرفت. (اینجا)
  • نسخه ۱۱.۰ نرم افزار AGI Systems Tool Kit-STK در سایت قرار گرفت.(اینجا)

همکاران

اصول کلی رادار

مدیریت مهر ۵, ۱۳۹۳ 4796 بازدید ۰دیدگاه

رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که کاربردهای مختلف می تواند داشته باشد اما مهم ترین مزیت رادار توانایی آن در محاسبه مسافت می باشد در این بخش با توجه به اهمیت رادار پالسی و کاربرد گسترده آن به بحث پیرامون این سیستم پرداخته می شود و شاخص های مهمی که در معادله برد رادار وجود دارد و در رادارهای دیگر نیز به گونه ای این شاخص ها اهمیت دارند مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

رادار یکی از مظاهر شگفت انگیز قرن بیستم است اصول اولیه آشکارسازی تقریبا قدمتی برار با قدمت بحث الکترو مغناطیسی دارد فارا و ماکسول در سال های ۱۸۶۰-۱۸۴۵ پی بردندن که جریان های متغیر با زمان باعث ایجاد میدان های الکترومغناطیسی متغیر با زمان در فضای آزاد می شوند همچنین میدان های متغیر با زمان جریان الکتریکی متغیر با زمان تولید می کند میدان الکترومغناطیسی به وجود آمده در فضای آزاد با سرعت نور یعنی ۳۰۰۰۰۰۰۰۰ متر بر ثانیه حرکت می کند

در سال ۱۸۸۶ هرتز به طور تجربی نظریه هیا ماکول را مورد مطالعه قرار داد و نشان داد که امواج الکترومغناطیسی در برخورد اجسام منعکس و پراکنده می شوند که این مطالعه وی منجر بوجود آمدن ایده رادار شد جالب است بدانید آزمایش های هرتز در فرکانس های بالا طول موج ۶۶ سانتی متر انجام شد ولی کارهای بعدی تا سال ۱۹۳۰ در فرکانس های پائین ادامه یافت تا آن که بعدا اهمیت استفاده از فرکانس های بالا روشن شد

به علت محدودیت در فناوری آن زمان در سال امواج آشکار سازی در فواصل بیش از یک مایل تا سال ۱۹۲۲ مطرح نبود تا اینکه در سال ۱۹۲۲ مارکونی ارتباط رادیویی بین قاره ها را طمرح نمود و عنوان کرد که امکان بوجود آمدن دستگاهی است که امواج را در جهات مختلف ارسال کند و پس از برخورد پرتوها به یک جسم فلزی نظیر کشتی توسط یک گیرنده این پرتوها دریافت شود که در نتیجه می توان در هوای ابری وجود کشتی را آشکار نمود اما وی در به دست آوردن بعضی از ایده هایش از جمله آشکار سازی جسم و انتشار امواج کوتاه در ورای خط دید ناموفق ماند.

در پاییز ۱۹۲۲ تیلور یانگ از آزمایشگاه تحقیقات دریایی (NRL) با استفاده از یک موج پیوسته (CW) با فرستنده و گیرنده مجزا وجود یک کشتی چوبی را آشکار نمودند بدین ترتیب می توان گفت که اولین سیستم های راداری آزمایشی به صورت موج پیوسته کار می کردند و نوع آشکار سازی آنها بستگی به تداخل ایجاد شده بین علائم مهم سیستم دریافت شده از فرستنده علائم انعکاسی ازهدف متحرک با متغیر فرکانس داپلر داشت

این اثر شبیه لرزش موزونی است که ممکن است در هنگام عبور هواپیما از بالای گیرنده بویژه ایستگاه های ضعیف رخ می دهد این نوع رادارها رادار اموا پیوسته تداخل موجی نیز می نامند البته این نوع رادارها فقط برای اشکار سازی وجود هدف مفید بودند و استخراج اطلاعات موقعیت هدف از آنها مقدور نبود لازم به ذکر است نمونه های رادار CW در آزمایشگاه NRL در همان سال ها در فرکانس ۳۲ و ۶۰ مگاهرتز ساخته شد.

با توجه به محدودیت های استخراج اطلاعات کافی موقعیت از رادارهای موج پیوسته پژوهشگران NRL اولین تجربه را به سال ۱۹۳۴ با رادار پالسی در فرکانس ۶ مگا هرتز به دست آوردند و با انجام آژمایش های متعدد دریافتند که فرکانس های راداری بالا برای این کار مطلوب می باشد و با ساخت لامپ های پرقدرت باعث تکامل طراحی رادار پالسی در فرکانس ۲۰۰ مگاهرتزی شدند.

پیشرفت های اولیه رادار پالسی در رابطه با کاربردهای نظامی بود و در بریتانیا توسعه رادار بعد از آمریکا شروع شد اما به خاطر اینکه پیشرفت فناوری رادار مصادف با جنگ جهانی دوم بود و برتانیا نزدیک تر به جبهه جنگ بود این کشور کوشش های فراوان و بیشتری راصرف توسعه رادار نمود توجه برتانیا به رادار از سال ۱۹۳۵ شروع شد وتا اوایل ۱۹۴۰ توسعه رادار در بریتانیا و آمریکا مستقلا انجام می شد. علاوه بر این دو رادار در آلمان، فرانسه، روسیه و ایتالیا و ژاپن نیز به طور مستقل در حلال ۳۰ سال بعد مورد تحقیق و توسعه قرار گرفت لیکن حدود توسعه و کاربردهای نظامی آنها متفاوت بود.

اصول رادار:

تعریف: رادار سیستمی است که بر اساس خاصیت امواج الکترومغناطیس عمل می نماید و با ارسال امواج و دریافت سیگنال منعکس شده از هدف ، مشخصات و مختصات هدف را ارائه می دهد.

یک رادار ساده از چه قسمت هایی تشکیل شده است (بلوک دیاگرام یک رادار ساده):



شکل (۱-۱) بلوک دیاگرام یک رادار

مدولاتور تولید پالس ۸µ sec می کند زیرا ۱µ sec برای گرم شدن لامپ قبل از تولید سیگنال می باشد و ۱µ sec جهت خروج کامل سیگنال از لامپ مگنترون می باشد.

Coho : تولید کننده سیگنال مرجع می باشد حدوداً۳۰ MHZ

Stalo: تولید کننده سیگنال کریر می باشد حدود ۱۲۵۰ MHZ – 1350 MHZ

P.W: فاصله بین لبه ی بالا رودنده تا لبه پایین رونده ی پالس



شکل (۱-۲) بلوک دیاگرام مدولاتور تولید پالس


شکل (۱-۳) مدار تولید پالس

PRT: مدت زمان یک پالس از لبه بالا رونده تا لبه ی بالا رونده پالس بعدی

محاسبه ی عرض پالس تولید شده توسط مدولاتور PFN :

PW = N

عرض باند: ۱۳۵۰ – ۱۲۵۰ = ۱۰۰ MHZ

نقاط فرکانسی هر رادار بستگی به فیلترهای موجود و به کار رفته در آن دارد.



    عرض سیم: بستگی به آنتن دارد و خود آنتن نیز بستگی به فرکانس مورد استفاده دارد.

فرمول های اسامی رادار:




سوال: اگرMDS یک گیرنده – ۴۰ db باشد توان دریافت رادار چقدر می باشد؟


حساسیت گیرنده: ضعیف ترین سیگنالی که گیرنده می تواند دریافت و آشکارسازی نماید حساسیت گیرنده نامیده می شود و برحسب db بیان می شود و با mds نشان داده می شود.




رنج دینامیکی فاصله ای است که رادار می تواند از نظر دریافت سیگنال ها با توان متفاوت عمل نماید یعنی ضعیف ترین سیگنالی که می تواند بگیرد و آشکارسازی نماید و بالاترین توان سیگنالی را که می تواند بگیرد بدون این که اشباع شود.

راه های کاهش نویز:

  1. کم کردن عرض باند سیستم
  2. استفاده از لامپ های ترانزیستوری جهت کم کردن حرارت

 

ادامه مطالب جهت دانلود قرار گرفته است. (با فرمت Docx)

————————————————————————

دانلوددانلود فایل PDF + DOCX

password یاتاقانهای مغناطیسی  پسورد: engpedia.ir

 

مطالب مرتبط
نظرات شما باعث دلگرمی و پیشرفت ما می شود.

telegram: @EngPedia_ir

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *