بررسی لامپهای پرقدرت مورد استفاده در رادار از نظر پهنای باند، قدرت، بهره ، راندمان و غیره
چکیـده:
این سمینار در مورد بررسی لامپهای پرقدرت مورد استفاده در رادار از نظر پهنای باند، قدرت، بهره ، راندمان و غیره میباشد.
در فصل اول با مطالعه روی لامپهای با میدان متقاطع (M- Type) و توصیف انواع آن پیشرفتهای اخیر در این زمینه را ارئه نموده است.
در فصل دوم به بررسی لامپهای با پرتو خطی (O-Type) و انواع مختلف آن و بررسی عمکرد تکتک آنها و آخرین تکنولوژی روز جهان پرداخته شده است.
«فهرست مطالب»
صفحه | عنوان | | ||
| چکیده | | ||
1 | فصل اول: لامپهای با میدان متقاطع مایکروویوی (Cross field) | | ||
2 | مقدمه | | ||
3 | 1- اسیلاتورهای مگنترون | | ||
4 | 1-1- مگنترونهای استوانهای | | ||
6 | 2-1- مگنترون کواکسیالی | | ||
8 | 3-1- مگنترون با قابلیت تنظیم ولتاژ | | ||
10 | 4-1- مگنترون کواکسیالی معکوس | | ||
11 | 5-1- مگنترون کواکسیالی Frequency - Agile | | ||
13 | 6-1- VANE AND STARP | | ||
15 | 7-1- Ruising Sun | | ||
16 | 8-1- injection- Locked | | ||
16 | 9-1- مگنترون Beacom | | ||
17 | 2- CFA (Cross Field Ampilifier) | | ||
20 | 1-2- اصول عملکرد | | ||
25 | فصل دوم: لامپهای با پرتو خطی (O- Type) | | ||
26 | مقدمه | | ||
26 | 1- کلایسترونها | | ||
28 | 1-1- تقویتکننده کلایسترون چند حفرهای (Multi Cavity) | | ||
29 | 2-1- کلایسترونهای چندپرتوی (MBK) | | ||
29 | 1-2-1- کلایسترون چند پرتوی گیگاواتی (GMBK) | | ||
| 30 | 2- لامپ موج رونده (TWT) | ||
| 31 | 1-2- تاریخچة TWT | ||
| 33 | 2-2- اجزای یک TWT | ||
| 35 | 3-2- اساس عملکرد TWT | ||
| 37 | 4-2- کنترل پرتو | ||
| 38 | 5-2- تغییر در ساختار موج آهسته | ||
| 39 | 6-2- لامپهای TWT Couped Cavity | ||
| 40 | 1-6-2- توصیف فیزیکی | ||
| 41 | 2-6-2- اصول کار TWT Couped Cavity | ||
| 43 | 3-6-2- تولید TWT Couped Cavity های جدید | ||
| 47 | 7-2- لامپهای Helix TWT | ||
| 56 | 8-2- TWT های پرقدرت | ||
| 60 | 3- گایروترونهای پالس طولانی و CW | ||
| 61 | 1-3- پیشرفتهای اخیر در تقویتکنندههای گایروکلاسترون موج میلیمتری در NRL | ||
| 62 | 2-3- WARLOC رادار جدید پرقدرت ghz 94 | ||
دانلود مقاله رادار تصویری به همرا فایل پاورپوینت جهت ارائه
توجه :
شما می توانید با خرید این محصول فایل " قلق های پایان نامه نویسی (از عنوان تا دفاع)" را به عنوان هدیه دریافت نمایید.
چکیده
رادار تصویری
رادار تصویری برای تشخیص و تعیین موقعیت هدف بکار می رود . با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم غیر قابل نفوذ است دید مانند تاریکی ،باران ،مه برف،غبار و غیره . اما مهمترین مزیت رادار توانایی آن درتعیین فاصله یا حدود هدف می باشد . کاربرد رادارها در اهداف زمینی ، هوایی،دریایی، فضایی و هواشناسی می باشد. ایجاد سیستمی با توانایی بالا در ردیابی پدیده ها و ایجاد تصاویر با کیفیت بالا از آنها هدف عمده ساخت رادار تصویری می باشد .
لازم به ذکر است که تمامی اطلاعات از طریق سایت های مختلف جمع آوری شده است.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه.....................................................................................................................................................................................1
تاریخچه................................................................................................................................................................................3
مکانیسم عمل.................................................................................................................................................................4
ویژگی های رادار نسبت به دید چشمی..................................................................................................................................4
اصول رادار.......................................................................................................................................................................4
پهنای باند.......................................................................................................................................................................5
قطبیدگی...............................................................................................................................................................................6
هندسه رادار...................................................................................................................................................................7
واژه شناسی..................................................................................................................................................................8
اثرات سطح بر تصویر رادار....................................................................................................................................................8
دقت تفکیک...................................................................................................................................................................10
رادار دهانه ترکیبی...........................................................................................................................................................11
خصوصیات تصویر رادار............................................................................................................................................ ...........12
دید چندگانه ای..............................................................................................................................................................12
فیلترینگ................................................ ......................................................................................................................13
کاربردهای رادار...............................................................................................................................................................14
توضیحاتی درباره کاربردها.................................................................................................................................................14
کاربردهای پیشرفته.........................................................................................................................................................16
اهداق استفاده از رادار................. ...................................................................................................................................16
رادار در طبیعت..................................................................................................................................................17
معرقی رادارهای هواشناسی.........................................................................................................................................17
کاربردهای رادارهای هواشناسی.........................................................................................................................................20
محصولات رادارهای هواشناسی..........................................................................................................................................22
کاربرد رادار در زلزله..........................................................................................................................................................22
اندازه گیری راداری..........................................................................................................................................................22
نظارت و رهگیری اجرام فضایی...........................................................................................................................................23
ونوس جواهری در آسمان................................................................................................................................. ...........24
سطح و جو................................................................................................................................................. ..................24
کاربرد رادار در برج مراقبت................................................................................................................................ ...............25
کاربرد رادار در هواپیماهای غیرنظامی................................................................................................................ ................26
PSR ....................................................................................................................................................... .................26
محدودیت های PSR.................................................................................................................................... .................27
رادارهای مورد استفاده در تعدادی از هواپیماها در سراسر جهان...........................................................................................30
اف-16...........................................................................................................................................................................30
رادار هواپیما...................................................................................................................................................................30
دستگاه هداپ یا سایت....................................................................................................................................................31
آذرجش.........................................................................................................................................................................31
امکانات........................................................................................................................................................................31
کابین مجهز هواپیمای F-16I اسرائیلی...........................................................................................................................32
پنهان شدن از دید رادار.....................................................................................................................................................33
عوامل موثر در مشاهده شدن یک پرنده..........................................................................................................................33
راههای مقابله با مشاهده شدن یک پرنده.........................................................................................................................33
هواپیمای F-117........................................................................................................................................................34
بمب افکن پنهانکارB-2..............................................................................................................................................35
جنگنده تاکتیکی پشرفته YF-22A.............................................................................................................................36
بالگرد نامرئی کمانچیRAH-66................................................................................................................................38
کاربردهای رادار در موشک...........................................................................................................................................39
هواپیماهای بدون سرنشین...............................................................................................................................................40
ساخت هواپیمای بدون سرنشین ضدرادار با سرعت 700 کیلومتر..................................................................................40
نتیجه گیری...................................................................................................................................................................42
منابع......................................................................................................... .................................................................43
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 1- فرستنده پالس های کوتاه....................................................................................................................................5
شکل2- تاثیر پهنای باند بر تصویر........................................................................................................................................6
شکل 3- تاثیر پهنای باند بر تصویر..........................................................................................................................................6
شکل 4- قطبیدگی............................................................................................................................................................7
شکل 5- هندسه رادار........................................................................................................................................................8
شکل 6- اثرات سطح بر تصویر...............................................................................................................................................9
شکل 7- دقت تفکیک.......................................................................................................................................................11
شکل 8- خصوصیات تصویر رادار...........................................................................................................................................12
شکل 9- فیلترینگ...........................................................................................................................................................13
شکل 10- مربط به کاهش نویز............................................................................................................................................13
شکل 11- مربط به کاهش نویز............................................................................................................................................13
شکل 12- رادار دوربرد آلتیر.................................................................................................................................................23
شکل 13- ونوس........................................................................................................... .................................................24
شکل 14- ونوس.............................................................................................................................................................24
شکل 15- تصویری از هواپیما.............................................................................................................................. ................25
شکل 16- اف-16............................................................................................................................................................30
شکل 17- آذرخش...........................................................................................................................................................31
شکل 18- F-16I ............................................................................................................................................................32
شکل 19- F-117 ...........................................................................................................................................................34
شکل 20- بمب افکن B-2..................................................................................................................................................35
شکل 21- YF-22A .........................................................................................................................................................37
شکل 22- بالگرد نامرئی کمانچی.........................................................................................................................................38
شکل 24- هواپیمای بدون سرنشین......................................................................................................................................40
بررسی آثار تزویج در آرایه ای ازآنتن های سیمی برای کاربرد در رادار پسیو
همواره آشکارسازی اهدافی که از دید بصری مصون هستند مورد توجه بوده است. برای شناسایی اهداف میتوان از امواج الکترومغناطیس استفاده کرد. اولین قدم برای دریافت امواج، یک آرایه مناسب آنتن است. امواج پس از رسیدن به آنتن باعث شارش جریانی روی سطح آن میشوند. میزان جریان شارشی تابعی از پارامترهای مختلفی مثل نوع آنتن، سطح مقطع موثر آنتن، محل قرار گرفتن آنتن، دامنه و زاویه ورود جبهه موج و... است.
کاری که در این پایان نامه انجام شده است محاسبهی اندازه و فاز جریان القا شده روی آنتنهای سیمی، در اثر تحریک جبههموج الکترومغناطیسی است. برای این منظور بکمک روش عددی مومنت، نرمافزاری تهیه شده است که جریان ناشی از برخورد جبههموج به آنتن را روی سیمهای آنتن محاسبه میکند. این نرم افزار یکی از جوابهای معادلهی انتگرال- دیفرانسیلی ماکسول بنام معادلهی هالن را حل میکند. بعلاوه در این پایاننامه، بررسی تاثیر توابع پایه مختلف بر دقت حل مسئله در روش مومنت مورد بررسی قرار گرفته است. در معادلهی هالن از توابع پالسی، مثلثی و سینوسی بعنوان توابع پایه روش مومنت استفاده شده و دقت و سرعت همگرایی مقایسه شده است. همچنین، نمودارهایی از تاثیر زاویه ورود جبههموج بر اندازه و فاز ولتاژ ترمینال آرایههایی از آنتنهای مختلف سیمی ارائه شده است. نیز ماتریسی بنام ماتریس کالیبراسیون[1] معرفی شده است تا جبرانسازی تزویج متقابل بین ولتاژ اندازهگیری شده از ترمینال آنتنها را انجام دهد و با استفاده از ولتاژ بدون تزویج بدست آمده، زاویهی ورود جبههموج با استفاده از الگوریتم میوزیک[2] محاسبه شود. روش ارائه شده برای محاسبهی ماتریس کالیبراسیون و نیز نحوهی استفاده از آن در جهتیابی، بهبود نسبی دقت جهتیابی در مقایسه با روشهای قبلی را نتیجه میدهد.
فهرست مطالب:
فصل اول: مقدمه ....................................................................................................................................... 2
فصل دوم: آشنایی با رادار پسیو
2-1- مقدمهای از رادار پسیو................................................................................................................ 5
2-2- آنتنهای گیرندهی رادار پسیو................................................................................................... 6
2-3-تزویج متقابل در آرایه آنتنها..................................................................................................... 7
2-3-1-تزویج در مد فرستندگی................................................................................................... 8
2-3-1-تزویج در مد گیرندگی....................................................................................................... 9
2-4- محاسبهی امپدانس متقابل و ماتریس کالیبراسیون ......................................................... 10
2-4-1- روش امپدانس متقابل گیرندگی.................................................................................. 10
2-4-2- محاسبهی ماتریس کالیبراسیون.................................................................................. 12
فصل سوم: بدست آوردن جریان روی سطح آنتنهای سیمی
با استفاده از روش مومنت
3-1- معادلات انتگرالی ( ).............................................................................................................. 14
3- 2- توابع گرین................................................................................................................................... 15
3-2-1-خصوصیات تابع گرین...................................................................................................... 16
3- 3- توابع پایه و وزن......................................................................................................................... 17
3- 4- حل عددی معادلات الکترومغناطیس ................................................................................. 20
3- 5- الگوریتمهای حل عددی معادلات الکترومغناطیس......................................................... 20
3- 6- استفاده از روش مومنت برای حل مسائل الکترومغناطیس .......................................... 21
3- 7- سیمهای نازک به عنوان آنتن گیرنده................................................................................. 22
3- 7- 1- محاسبهی جریان القا شده روی سیم نازک در اثر
جبهه موج برخوردی ................................................................................................................ 25
3- 7- 2- حل عددی معادلهی هالن با استفاده از روش مومنت....................................... 27
فصل چهارم: محاسبهی جریان القا شده روی آرایهای از چهار دایپل
4- 1- محاسبهی جریان القا شده روی 4 دایپل در اثر جبههموج برخوردی
با در نظر گرفتن تزویج متقابل بین آنها.......................................................................................... 30
4-2- آنتن دوقطبی خمشده............................................................................................................... 42
4-3- افزودن بار به مرکز سیم..................................................................................................... 44
فصل پنجم: خصوصیات نرمافزار و نحوهی تهیهی آن
5-1-پیاده سازی روابط و معادلات نوشته شدهی فصل چهارم با استفاده
از زبان برنامهنویسی ............................................................................................................... 47
5-1-1-انتگرال گیری عددی بکمک روش ذوزنقهای............................................................ 48
5-1-2-حل دستگاه معادلات (4-32) و (4-33).................................................................... 49
5-2-روش کار و قابلیت نرم افزار....................................................................................................... 51
5-2-1- مشاهدهی نتایج محاسبات............................................................................................ 54
5-2-2- سایر امکانات این پنجره ............................................................................................... 55
فصل ششم: نتایج
6- 1- مقدمه............................................................................................................................................ 58
6- 2– مقایسهی جواب نرمافزار با نرمافزار طراحی شده................................................ 58
6- 3– محاسبهی خطای محاسبات در نتیجهی تابع پایهی انتخابی
و تقسیمبندی سیم انتگرال گیری عددی با استفاده از روش ذوزنقهای................................. 64
6-4- مقایسهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا
با استفاده از سه نوع تابع پایه............................................................................................................. 65
6-5- حضور آنتنها در آرایه و تاثیر آن بر اندازه و فاز ولتاژ ترمینالشان................................ 68
6-5-1- چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.2 از هم............................................................ 69
6-5-2- چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.3 از هم.......................................................... 71
6-5-3- سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم در حالت عمودی........................ 74
6-5-4- سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم در حالت افقی............................. 76
6-5-5- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم در حالت عمودی..................... 79
6-5-6- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم در حالت افقی.......................... 81
6-6- محاسبهی زاویهی ورود یک جبهه موج به آرایهی افقی 4 آنتن یاگی- اودا............... 84
6-6-1- محاسبهی زاویه ورود جبههموج................................................................................... 91
6-6-1-1- استفاده از الگوریتم میوزیک برای تخمین زاویه.......................................... 91
6-6-1-2- تخمین زاویه بکمک الگوریتم میوزیک و ماتریسهای و ............... 92
6-7- نتایج............................................................................................................................................... 100
6-8- پیشنهادات.................................................................................................................................... 101
فهرست منابع و مأخذ........................................................................................................................... 102
فهرست جدول ها :
جدول6-1: اختلاف فاز ولتاژترمینالها محاسبه شده از ......................................................... 63
جدول6-2: اختلاف فاز ولتاژترمینالها محاسبه شده از نرمافزاز طراحی شده............................ 64
جدول 6- 3: اندازهی درایههای ماتریس ........................................................................................ 85
جدول 6- 4: فاز درایههای ماتریس ................................................................................................. 85
جدول 6- 5: اندازهی درایههای ماتریس .......................................................................................... 86
جدول 6- 6: فاز درایههای ماتریس ................................................................................................... 86
جدول 6- 7: اندازهی درایههای ماتریس .......................................................................................... 86
جدول 6- 8: فاز درایههای ماتریس ................................................................................................... 86
جدول 6- 9: اندازهی درایههای ماتریس ......................................................................................... 87
جدول 6- 10: فاز درایههای ماتریس ............................................................................................... 87
جدول 6- 11: اندازهی درایههای ماتریس ...................................................................................... 87
جدول 6- 12: فاز درایههای ماتریس ............................................................................................... 87
جدول 6- 13: اندازهی درایههای ماتریس ..................................................................................... 87
جدول 6- 14: فاز درایههای ماتریس .............................................................................................. 88
جدول 6- 15: اندازهی درایههای ماتریس ...................................................................................... 88
جدول 6- 16: فاز درایههای ماتریس ................................................................................................ 82
جدول 6- 17: اندازهی درایههای ماتریس ...................................................................................... 88
جدول 6- 18: فاز درایههای ماتریس ............................................................................................... 89
جدول 6- 19. اندازهی درایههای ماتریس ...................................................................................... 89
جدول 6- 20: فاز درایههای ماتریس ............................................................................................... 89
جدول 6- 21: اندازهی درایههای ماتریس .................................................................................... 89
جدول 6- 22: فاز درایههای ماتریس ............................................................................................. 90
جدول 6- 23: اندازهی درایههای ماتریس ................................................................................... 90
جدول 6- 24: فاز درایههای ماتریس ............................................................................................ 90
جدول 6- 25:. اندازهی درایههای ماتریس امپدانس متقابل ..................................................... 90
جدول 6- 26: فاز درایههای ماتریس امپدانس متقابل ............................................................... 91
جدول 6- 27: اندازهی درایههای ماتریس امپدانس متقابل ...................................................... 91
جدول 6- 28: فاز درایههای ماتریس امپدانس متقابل ............................................................... 91
فهرست شکل ها
شکل 2- 1: آرایه ای از آنتنهای گیرنده................................................................................................ 6
شکل 2- 2: مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود فرستندگی..................................................... 9
شکل 2- 3:مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود گیرندگی........................................................ 10
شکل 3- 1: سیم نازک به عنوان آنتن گیرنده..................................................................................... 25
شکل 4- 1: طرز قرار گرفتن چهار سیم در یک آرایه ...................................................................... 31
شکل 4- 2: توابع زیردامنهای مستطیلی................................................................................................ 35
شکل 4-3: توابع زیردامنهای مثلثی.......................................................................................................... 36
شکل 4- 4: توابع زیردامنهای سینوسی................................................................................................... 36
شکل 4- 5: فولدد دایپل............................................................................................................................. 42
شکل 4- 6: افزودن بار به وسط سیم.................................................................................................... 44
شکل 5- 1: نمودار یک تابع مفروض برای انتگرالگیری................................................................... 48
شکل 5- 2:دامنهی یک تابع دوبعدی برای انتگرالگیری.................................................................. 49
شکل 5- 3: نمای Help Form نرم افزار.............................................................................................. 51
شکل 5- 4. نمای پنجرهی Basic Information نرمافزار............................................................... 52
شکل 5- 5: نمای پیغام پایان محاسبات................................................................................................. 54
شکل 5-6: نمای load Results نرمافزار............................................................................................... 55
شکل 5- 7: نمایی از طریقهی نمایش یک جواب نمونه..................................................................... 56
شکل 6- 1: نحوهی چیدمان آرایهی چهار آنتن یاگی- اودا ............................................................. 59
شکل 6- 2: اندازهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن
یاگی- اودا بوسیلهی ........................................................................................................................ 59
شکل 6- 3: اندازهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا
بوسیلهی نرمافزار طراحی شده.................................................................................................................. 60
شکل 6-4: فاز جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیلهی ............... 60
شکل 6-5: فاز جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیلهی
نرمافزار طراحی شده................................................................................................................................... 61
شکل 6-6: قسمت حقیقی جریان محاسبه شده روی سیمهای
آنتن یاگی- اودا بوسیلهی .............................................................................................................. 62
شکل 6-7: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیمهای آنتن
یاگی- اودا بوسیلهی نرمافزار طراحی شده............................................................................................ 62
شکل 6-8: قسمت موهومی جریان محاسبه شده روی سیمهای
آنتن یاگی- اودا بوسیلهی .............................................................................................................. 63
شکل 6-9: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا
بوسیلهی نرمافزار طراحی شده.................................................................................................................. 63
شکل 6 -10: درصد اختلاف ولتاژ در ترمینال دایپل برای N از 5 تا 150................................... 65
شکل 6 – 11: درصد اختلاف ولتاژ در تمام نقاط دایپل برای N از 5 تا 150............................ 63
شکل 6- 12: برخورد یک جبههموج الکترومغناطیسی با یک آنتن
یاگی- اودا با دو رفلکتور و سه دایرکتور ............................................................................................... 66
شکل 6- 13: تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شده
روی سیمهای آنتن با تابع پایه پالس و N=80 ................................................................................. 66
شکل 6- 14: تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شده
روی سیمهای آنتن با تابع پایه مثلثی و N=30.................................................................................. 67
شکل 6- 15: تخمین اندازه (منحنی بالا) و فاز (منحنی پایین) جریان القا شده
روی سیمهای آنتن با تابع پایه سینوسی و N=20............................................................................. 67
شکل 6- 16: مقایسهی تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان
القا شده روی سیمهای آنتن با سه تابع پایه پالس، مثلثی و سینوسی........................................ 68
شکل 6- 17: چیدمان چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.2 از هم.................................................. 69
شکل 6- 18: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در
دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج............................................ 70
شکل 6- 19: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالت
بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.................................................................................. 70
شکل 6- 20: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالت
با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج......................................................................................... 71
شکل 6- 21: چیدمان چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.3 از هم................................................ 72
شکل 6- 22: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در
دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج............................................ 72
شکل 6- 23: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالت
بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج................................................................................ 73
شکل 6- 24: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالت
با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج......................................................................................... 73
شکل 6- 25: چیدمان عمودی سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم.............................. 74
شکل 6- 26: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی
فوق در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج........................... 75
شکل 6- 27: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی فوق
در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج در حالت بدون تزویج.............................................................. 75
شکل 6- 28: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی فوق
در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج....................................................................... 76
شکل 6- 29: چیدمان افقی سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم................................. 77
شکل 6- 30: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوق
در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.................................... 77
شکل 6- 31: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوق
در حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج................................................................ 78
شکل 6- 32: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوق
در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج....................................................................... 78
شکل 6- 33: چیدمان عمودی چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم........................ 79
شکل 6- 34: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق
در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج...................................... 80
شکل 6- 35: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالت
بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج................................................................................ 80
شکل 6- 36: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالت
با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج....................................................................................... 81
شکل 6-37: چیدمان افقی چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم................................ 82
شکل 6-38: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق
در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج...................................... 82
شکل 6-39: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق
در حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج................................................................ 83
شکل 6- 40: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق
در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج....................................................................... 83
شکل6- 41: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ اندازهگیری شده از ترمینال
برای جبهه موج ورودی از زاویهی ................................................................................................ 92
شکل6- 42: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای
جبهه موج ورودی از زاویهی ............................................................................................................. 93
شکل6- 43: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای
جبهه موج ورودی از زاویهی ............................................................................................................ 94
شکل6- 44: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریس
امپدانس برای جبهه موج ورودی از زاویهی ......................................................................... 95
شکل6- 45: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریس
برای جبهه موج ورودی از زاویهی ........................................................................................... 96
شکل6- 46: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای
جبهه موج ورودی از زاویهی ........................................................................................................ 97
شکل6- 47: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای
جبهه موج ورودی از زاویهی ........................................................................................................ 98
شکل6- 48: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریس
امپدانس برای جبهه موج ورودی از زاویهی ..................................................................... 99
انواع رادار و کاربرد آنها
اصول کلی رادار و عملکرد آن
رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدفها به کار می رود. این دستگاه بر اساس یک شکل موج خاص به طرف هدف برای مثال یک موج سینوسی با مدولاسیون پالسی(Pulse- Modulated) و تجزیه وتحلیل بازتاب (Echo) آن عمل می کند. رادار به منظور توسعه توانایی حسیهای چندگانه انسانی برای مشاهده محیط اطراف مخصوصاً حس بصری به کار گرفته شده است. ارزش رادار در این نیست که جایگزین چشم شود بلکه ارزش آن در عملیاتی است که با چشم نمی توان انجام داد. رادار نمی تواند جزئیات را مثل چشم مورد بررسی قرار دهد و یا رنگ اجسام را با دقتی که چشم دارد تشخیص داد بلکه با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم غیر قابل نفوذ است دید مثل تاریکی، باران، مه، برف و غبار و غیره. مهمترین مزیت رادار، توانایی آن در تعیین فاصله یا حدود هدف می باشد.
یک رادار ساده شامل آنتن فرستنده، آنتن گیرنده و عنصر آشکارساز انرژی یا گیرنده میباشد. آنتن فرستنده پرتوهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط نوسانگر (Oscillator) را منتشر می کند. بخشی از سیگنال ارسالی (رفت) به هدف خورده و در جهات مختلف منعکس می گردد. برای رادار انرژی برگشتی در خلاف جهت ارسال مهم است.
آنتن گیرنده انرژی برگشتی را دریافت و به گیرنده می دهد. در گیرنده بر روی انرژی برگشتی عملیاتی، برای تشخیص وجود هدف و تعیین فاصله و سرعت نسبی آن، انجام میشود. فاصله آنتن تا هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت سیگنال رادار معین میشود. تشخیص جهت، یا موقعیت زاویه ای هدف توسط جهت دریافت موج برگتشی از هدف امکان پذیر است. روش معمول بری مشخص کردن جهت هدف، به کار بردن آنتن با شعاع تشعشعی باریک می باشد. اگر هدف نسبت به رادار دارای سرعت نسبی باشد، تغییر فرکانس حامل موج برگشتی (اثر دوپلر) (Doppler) معیاری از این سرعت نسبی (شعاعی) میباشد که ممکن است برای تشخیص اهداف متحرک از اهداف ساکن به کار برود.در رادارهایی که بطور پیوسته هدف را ردیابی می کنند، سرعت تغییر محل هدف نیز بطور پیوسته آشکار میشود.
نام رادار برای تاکید روی آزمایشهای اولیه دستگاهی که آشکارسازی وجود هدف و تعیین فاصله آن را انجام می داده بکار رفته است. کلمه رادار (RADAR) اختصاری از کلمات: Radio Detection And Ranging است، چرا که رادار در ابتدا به عنوان وسیله ای برای هشدار نزدیک شدن هواپیمای دشمن به کار می رفت و ضدهوائی را در جهت مورد نظر می گرداند. اگر چه امروزه توسط رادارهای جدید و با طراحی خوب اطلاعات بیشتری از هدف، علاوه بر فاصله آن بدست می آید، ولی تعیین فاصله هدف (تا فرستنده) هنوز یکی از مهمترین وظایف رادار می باشد. به نظر می رسد که هیچ تکنیک دیگری به خوبی و به سرعت رادار قادر به اندازه گیری این فاصله نیست.
معمولترین شکل موج در رادارها یک قطار از پالسهای باریک مستطیلی است که موج حامل سینوسی را مدوله می کند. فاصله هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت یک پالس، TR به دست می آید. از آنجا که امواج الکترومغناطیسی با سرعت نور در فضا منتشر می شوند. پس این فاصله، R، برابر است با:
(1-1)
به محض ارسال یک پالس توسط رادار، بایستی قبل از ارسال پالس بعدی یک مدت زمان کافی بگذرد تا همه سیگنالهای انعکاسی دریافت و تشخیص داده شوند.
بنابراین سرعت ارسال پالسها توسط دورترین فاصلهای که انتظار می رود هدف در آن فاصله باشد تعیین می گردد. اگر تواتر تکرار پالسها (Pulse Repetiton Frequency) خیلی بالا باشد، ممکن است سیگنالهای برگشتی از بعضی اهداف پس از ارسال پالس بعدی به گیرنده برسند و ابهام در اندازه گیری فاصله ایجاد گردد. انعکاسهایی که پس از ارسال پالس بعدی دریافت می شوند را اصطلاحاً انعکاسهای مربوط به پریود دوم (Second-Time-Around) گویند چنین انعکاسی در صورتی که به عنوان انعکاس مربوط به دومین پریود شناخته نشود ممکن است فاصله راداری خیلی کمتری را نسبت به مقدار واقعی نشان بدهد.
حداکثر فاصله ای که پس از آن اهداف به صورت انعکاسهای مربوط به پریود دوم ظاهر می گردند را حداکثر فاصله بدون ابهام (Maximum Unambiguous Range) گویند و برابر است با:
(2-1)
که در آن =تواتر تکرار پالس بر حسب هرتز می باشد. در شکل زیر حداکثر فاصله بدون ابهام بر حسب تواتر تکرار پالس رسم شده است.
اگر چه رادارهای معمولی یک موج با مدولاسیون پالسی(pulse-Modulated Waveform) ساده را انتشار می دهند ولی انواع مدولاسیون مناسب دیگری نیز امکان پذیر است حامل پالس ممکن است دارای مدولاسیون فرکانس یا فاز باشد تا سیگنالهای برگشتی پس از دریافت در زمان فشرده شوند. این عمل مزایایی درقدرت تفکیک بالا در فاصله (High Range Resolution) میشود بدون این که احتیاج به پالس باریک کوتاه مدت باشد. روش استفاده از یک پالس مدوله شده طولانی برای دسترسی به قدرت تفکیک بالای یک پالس باریک، اما با انرژی یک پالس طولانی، به نام فشردگی پالس (Pulse Compression) مشهور است.
در این مورد موج پیوسته (CW) را نیز می توان به کاربرد و ازجابجایی تواتر دوپلر. برای جداسازی انعکاس دریافتی از سیگنالرفت و انعکاسهای ناشی از عوامل ناخواسته ساکن(Cluttre) استفاده نمود. با استفاده از موج CW مدوله نشده نمی توان فاصله را تعیین کرد و برای این کار باید مدولاسیون فرکانس یا فاز به کار رود.
2-1-فرم ساده معادله رادار
معادله رادار برد رادار را به مشخصات فرستنده، گیرنده، آنتن، هدف و محیط مربوط می سازد. این معادله نه تنها جهت تعیین حداکثر فاصله هدف تا رادارمفید است بلکه برای فهم عملکرد رادارو پایهای برای طراحی رادار به کار می رود.
در این قسمت فرم ساده معادله رادار ارائه می گردد.
فهرست مطالب:
فصل اول
مقدمه:
1-1-اصول کلی رادار و عملکرد آن
فصل دوم
رادارهای ردیاب و انواع آنها
1-2-ردیابی با رادار
2-2-سوئیچ کردن شعاع آنتن (Sequential lobing)
3-2-مرور مخروطی (Conical Scan)
4-2-مولد باکسار (Boxcar Generator)
فصل سوم
رادار ردیاب تک پالس
1-3-اصول عملکرد رادار ردیاب تک پالس
2-3-مقایسه گر دامنه تک پالسی
3-3-سیستم ردیابی هایبرید
4-3-ردیابی تک پالس با مقایسه گر فاز
فصل چهارم
شبیه سازی رادار مونوپالس
1-4-بلوک دیاگرام شبیه سازی رادار مونوپالس
2-4-شبیهسازی مسیر هدف
3-4- شبیه سازی سیگنال دریافتی
4-4-شبیه سازی آنتن منو پالس :