Xem mẫu
- Đại Học Bách Khoa-Đại Học Quốc Gia TPHCM
Khoa cơ khí
BÁO CÁO VẬT LÝ A2
Đề tài
RADA VÀ ỨNG DỤNG
Giảng viên:Nguyễn Thị Minh Hương
Lớp:L
Ngày 25 tháng 4 năm 2018
7/12/2021 1
- NHÓM 8
1.Nguyễn Thị Vinh - 1713984
2.Huỳnh Tiểu Ngọc – 1712347
3.Nguyễn Thị Xuân Mận – 1712138
4.Võ Thị Thùy Dương – 1710914
5.Nguyễn Thị Thanh Hằng - 1711218
6. Võ Ngọc Uyên - 1713908
7.Nguyễn Ngân Thảo Trúc - 1713732
8.Nguyễn Thị Thảo –1713185
9.Ngô Cẩm Quỳnh-1712903
7/12/2021 2
- I.ĐỊNH NGHĨA
Radar: là thuật ngữ viết
tắt của cụm từ tiếng anh
Radio Detection and
Ranging (dò và định vị
bằng sóng vô tuyến).
Là hệ thống thiết bị phát
hiện (detect) và xác
định vị trí (ranging) của
đối tượng thông qua
việc thu phát và xứ lý
sóng điện từ.
7/12/2021 4
- I.ĐỊNH NGHĨA
Radar: là thuật ngữ viết
tắt của cụm từ tiếng anh
Radio Detection and
Ranging (dò và định vị
bằng sóng vô tuyến).
Là hệ thống thiết bị phát
hiện (detect) và xác
định vị trí (ranging) của
đối tượng thông qua
việc thu phát và xứ lý
sóng điện từ.
7/12/2021 4
- II.CẤU TẠO PHÂN LOẠI
VÀ TÍNH CHẤT CỦA RADA
7/12/2021 5
- 1.CẤU TẠO RADA
. Bộ phận nguồn Khối
Khối Bộ anten
máy phận thu
nguồn
phát xung phát
radar
KhốiPhát
Khối nguồn
Khối sinh racung
(Antenna)
máy năng cấp tần
lượng
thu(Echo trang số vôbị
tuyến dưới
Khốidạng
điều
cho tất cả các điện ápngắn
các xung
chế ACnăngvà DC
. Khối điều chế Khối
lượng điều
cao chế Receiver
tạo tín hiệu )đồng bộ kích
Hệcầnthống
cho máythiếtanten
phát cho
mang
một sốhoạt
năng
lượng động
lượng
lần của
sóng
trong
. Máy phát về cơ
cácthành
tần số vô tuyếnphầnDisplay
từ
bản là một bộ dao
hệvôthống.
máy phát,
một giây.
động sinh hài tần số tuyếnphát năngxạ ra
Khối máy phát xung radar
MáyMànnăng
Một
không
Chức
lượng
thu
hình
khối
gian ởkhuếch
của chỉ
nguồn
chùm
bộ thịđịnh
tia
điều đại
sinh
chế làtín
radar
hướngrahiệu
làm chỉ
điển
cao,
bảo
nhận
xungbáo
đảm vềhình
tất
hình.,yêu
cao dưới các
dội
cả
dạng xung
tần
mọi ảnh phản
sốngắn
mạch
cầu
xung củavôhồinhờ
điện
hoạt và
tuyến
xung đưa
vớidội
nốiđộng
kết hệ ở
quả
thẳng
thống đến
radar bộmở thu.
vận hành theo tiến kích
trình
. Khối anten thu phát (Antenna)
nguồn
của
yếu
Chức
việc
theo vào
tắt
ớt cách
năng trở
:
dãy
bởi
vềcung cácrộng,
từ mục tín
cấp hiệuđa
thông
tiêu dạng
và
thời
thích gian
từ bộăn khớp nhau và thời gian xen
nguồn
-tái
kẽ tạo
Nhận
giữa đầu
lấy
cáctín
tin
năng ra,
hiệu
xung cần ổn
lượng
có độ định
tương
thiết.
sóng
dài với
R-F
chuẩn ứng
từ nhiệt
máy
xác.
điều chế
độ,điều
phát,
Bộ chịu
phátchế tải
xạkích
năng
gửi tốt,
đồnglượng chống
thời này ởhiệunhiễu
chùm
tínModulator
dưới
Khi có dạng
xung hình
thích ảnh
từ bộ đưa
. Khối máy thu(Echo Receiver ) đường
tia có
đồng tính
bộ line
định
đến và cấp
hướng
kích máy
đưa đến, Thyatron hoặc Magnetron nu
cao.
phát chất
và lượng
điều
-đến
Nhận
khiển
cao
sẽ
màn
cho
được bất
quét cứ
các
kích
hình
hiểnxung
hoạtthịvà
mạch chỉ
phản
màn
tạo
thị.
hồi
cao hay
hình
khuếch radar
áp phảntín
đại
đưa
xạ nào củasơ
xung đã phát raáp
từ mục tiêu,
hiệu, xử lý hình ảnh..
đến cuộn cấp của biến
rồi đưa nó đến máy thu
Display
7/12/2021 6
- 2.PHÂN LOẠI
Phân
Phân loại loại
theotheo chức
dạng
tính chất năng
sóng
hoạt động
Chủ động : Trạm radar thực hiện cả phát, thu và xử lý
sóng điện từ phản xạ từ mục tiêu radar.
Bị động : Radar chỉ thu và xử lý sóng điện từ bức xạ
từ mục tiêu.
Thứ cấp: Radar trên máy bay dùng bộ phát đáp, chỉ
trả lời khi có yêu cầu phát đi từ radar quản lý không
lưu mặt đất.
Radar mặt đất, radar máy bay, radar không gian,
radar hàng hải.
7/12/2021 7
- 3.TÍNH CHẤT CỦA RADAR
Tạo ra các dao động siêu cao
tần công suất lớn và nhận tín
hiệu siêu cao .
Tạp âm nhỏ, thu được những tín
hiệu yếu.
Sóng radio không truyền xa
được trong môi trường nước.
Sóng radio có thể phát hiện một
lượng sóng cực nhỏ và sau đó
khuếch đại vài lần.
Vì thế radar thích hợp để định vị
vật ở khoảng cách xa.
7/12/2021 8
- III.NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG RADA
7/12/2021 9
- 1.NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CHUNG CỦA RADA
Radar hoạt động ở tần sô vô tuyến siêu cao tần,
có bước sóng siêu cực ngắn, dưới dạng xung
được phát theo một tần số lập xung nhất định.
Sóng radar tập trung thành một luồng hẹp phát
vào không gian. Khi lan truyền, sóng radar gặp
bất kỳ mục tiêu nào thì nó bị phản xạ trở lại. Tín
hiệu phản xạ được chuyển sang tín hiệu điện.
Từ đó có thể biết được khoảng cách từ máy
phát đến mục tiêu.
7/12/2021 10
- Công thức tính khoảng cách:
𝐶∗𝑡
𝐷=
2
Trong đó:
D là khoảng cách từ rada tới mục tiêu.
C: tốc độ truyền sóng ( 𝐶 = 3 × 108 𝑚/𝑠 )
t: thời gian truyền sóng ( đi và phản xạ trở về).
Tính chất của sóng radio:
Lan truyền trong không gian theo đường thẳng.
Tốc độ lan truyền không đổi ( 𝐶 = 3 × 108 𝑚/𝑠 )
Mang năng lượng lớn, gặp mục tiêu sẽ phản xạ trở về.
Tuy nhiên, sóng radio không truyền xa được trong môi trường
nước.
7/12/2021 11
- A.NGUYÊN LÍ RADA XUNG
Rada phát một
Radarngành hàngxung
hải,radio
hàngtrong
khôngthời loại 𝜏dùng
làgian 𝑥 thám sát lí
nguyên
mục tiêu
radar xung. đó chờ
sauRadar cóxung
nhiệm phản xạ vềhiện
vụ phát mớivà phát địnhtiếp
xácxung tọa
, theo
độ mụcmột chu
tiêu nhất
sokìvới địnhrada.
trạm là 𝑇𝑥Tọa
. Radar phátđịnh
độ xác hướng
sóngbằng hệ
nàodộ
tọa sẽcực sóng phản
thu thông xạ hướng
qua khoảng cáchđó.
và góc.
𝑇𝑥 là thời
Xung điềugian
chế thu xung.
radar hiệu hình
Tínxung
là các phảnchữ
xạ từ mục
nhật tiêu trở
hay
về, quabao
đường anten,
củavào chuyển
sóng mạch
phát cao tầnrồi vào máy thu, khuếch
.đại, sửa đổi thành tín hiệu điện, đưa sang bộ chỉ báo
thành tín hiệu ánh sáng trong thấy được trên mặt ở vị trí
tương ứng với vị trí ngoài thực địa.
Để cho máy phát, máy thu và máy chỉ báo hoạt động
đồng bộ với nhau, người ta tạo ra các xung chỉ thị từ khối
đồng bộ điều khiển toàn trạm rad
7/12/2021 12
- B. SỰ PHẢN XẠ
Sóng điện từ phản xạ (tán xạ) từ các bề mặt nơi có sự thay
đổi lớn về hằng số điện môi hay hằng số nghịch từ. Có nghĩa
là một chất rắn trong không khí hay chân không, hoặc một sự
thay đổi nhất định trong mật độ nguyên tử của vật thể với môi
trường ngoài, sẽ phản xạ sóng radar.
bước sóng ngắn hơn độ phân giải hình ảnh
bước
Bước sóng
sóng lớn
radar
hơncàng
so
nhiều so với kích thước trên
vậttia
thể
màn sẽradar
sóng bị
sẽphân
càng
dội cực
lại rõ.
với kíchngắn
thước vật
vật
7/12/2021 13
- C.NGUYÊN LÍ HIỆN ẢNH TRÊN RADA
Trong radar sử dụng ống phóng tia điện tử CRT để thể
hiện ảnh các mục tiêu. Giả sử tại thời điểm 𝑡1 có tín hiệu
,sau biến đổi sẽ tạo nên cathode tín hiệu , tạI đó mật độ
các tia bắn về màn hình nhiều hơn, làm điểm sáng sáng
hơn lên đó chính là ảnh của mục tiêu.
7/12/2021 14
- D.PHÂN CỰC
Sự phân cực thể hiện hướng dao động của sóng và được xác định
bằng anten radar. Có 2 loại phân cực là: phân cực tuyến tính và
phân cực tròn.
Nhiều anten radar đươc phân cực theo chiều dọc hoặc ngang.
7/12/2021 15
- E.SỰ KHÚC XẠ
Sóng vô tuyến truyền trong bầu khí quyển không theo đường
thẳng. Bầu khí quyển của trái đất uốn cong hoặc khúc xạ sóng vô
tuyến. Một tác động của sự khúc xạ khí quyển của sóng radio là
sự gia tăng tầm nhìn (LOS) của radar
7/12/2021 16
- F.NHIỄU SÓNG
Nhiễu là bức xạ sóng điện từ (phát xạ, phản xạ),phá rối, làm tê liệt hoạt
động bình thường của các phương tiện vô tuyến điện tử. Dưới tác động của
nhiễu, các phương tiện vô tuyến điện tử mặc dù hoàn toàn tốt vẫn có thể
không cung cấp được những tin tức đúng.
Khả năng vượt qua các sóng không mong đợi được định nghĩa là tỉ số tín
hiệu trên nhiễu.
Có hai loại nhiễu:
hiện tượng khí quyển, vũ trụ gây ra. Nhiễu do ion
Nhiễu thiên hóa bề mặt…….
nhiên
Nhiễu không cố ý: Gây ra do những máy phát bên
cạnh hay các trạm phát điện.
Nhiễu Nhân tạo Nhiễu có tổ chức hay cố ý: Gây với ý đồ phá rối, chèn
ép, làm tê liệt các thiết bị vô tuyến điện tử của đối
7/12/2021 phương. 17
- PHƯƠNG PHÁP CHỐNG NHIỄU
Không có thiết bị chống nhiễu vạn năng, mỗi thiết bị có hiệu quả chống nhiễu cao
nhất trong một vài trường hợp.
Vì thế, hầu hết các nhiễu đều xuất hiện ở đầu thu và các nỗ lực để giảm thiểu
yếu tố này tập trung trong thiết kế đầu thu. Để lượng hóa độ nhiễu, người ta đưa
ra chỉ số nhiễu, là tỷ số giữa cường độ sóng nhiễu thu được trên đầu nhận so với
một đầu nhận lý tưởng. Chỉ số này cần được giảm thiểu
7/12/2021 18
- IV.ỨNG DỤNG SÓNG RADA
7/12/2021 19
- An toàn
hàng hải ứng dụng
Dẫn đường trong
cho máy Không gian
bay
Cảm nhận
ỨNG DỤNG từ xa
Điều khiển
giao thông
hàng không
(ATC
Dự báo Quân sự
thời tiết
7/12/2021 20
nguon tai.lieu . vn