Xem mẫu
- Giới thiệu về Radar
Nguyễn Hồng Quang
ĐT6-K48
- Radar
- Radar
• Viết tắt của Radio Detection And Ranging :là
1bộ cảm biến sóng vô tuyến ,nói
chung(nhưng không hoàn toàn ) hoạt động ở
dải tần số microwave (> 1 GHz), và là 1 bộ
cảm biến cực “nhạy” . Ở đây từ “nhạy” chỉ
ra rằng : bộ cảm biến phát năng lượng (sóng
điện từ) vào môi trường xung quanh và thu
về thông tin thông qua phân tích phản xạ trở
lại.
- Radar
• Radar có thể được hiểu như 1 cặp kết nối
truyền thông chỉ trên 1 đường ,với kết nối
trở về là sóng phản xạ.
• Bộ phận phát và thu đều được đặt cùng 1 vị
trí và tín hiệu thu là tín hiệu phản xạ .
- Radar
• Chúng ta có 1 ăngten phát đẳng hướng nghĩa
là nó phát đồng nhất về mọi hướng .Năng
lượng phát tại 1 khoảng cách d từ máy
phát ,là được trải rộng đồng nhất trên bề
mặt của 1 quả cầu có bán kính là d ,với mật
độ năng lượng :
- Radar
• Ăngten thực tế phát theo 1 hướng nhất
định :hệ số tăng ích của ăngten (G) là thước
đo tính hiệu quả của ăngten trong tập trung
năng lượng phát xạ của ăngten theo 1 hướng
xác định.Mật độ năng lượng sẽ là :
- Ăngten Radar
Se t i nal(lc r mag tcpule
nd hesg ee to ne i s )
Re evebac s at e e r ato (e ur sg )
c i kc t r d adi i n r t n i nal
- Hệ số phản xạ
Fo war sg
r d inal
Sinals ate bys lparils
g c t d mal tce
Sinals ate byl g tce
g c t d ar eparils
- Radar
Hệ thống Radar điển hình bao gồm :1 máy phát
và thu sóng vô tuyến đặt cùng vị trí ,thường
sử dụng chung 1 ăngten.
- Radar
• Sóng được phát đi và sau đó máy thu sẽ thu
tín hiệu trở về.
• Cường độ của tín hiệu trở về phụ thuộc vào
khoảng cách tới đích và kích cỡ(điện) của
nó .
• Radar xác định khoảng cách tới đích nhờ vào
trễ thời gian từ khi phát cho tới khi nhận
được sóng phản xạ lại.
- Truyền trong không gian tự do
• Năng lượng có sẵn tại đầu ra của 1 ăngten
nhận sẽ là tích số của mật độ năng lượng tại
điểm đó với diện tích có ảnh hưởng của
ăngten.
- Truyền trong không gian tự do
• Nếu cùng 1 ăngten sử dụng cho cả phát và
thu chúng ta có thể sử dụng phương trình
quan hệ giữa diện tích chịu ảnh hưởng và hệ
số tăng ích.
- Truyền trong không gian tự do
• Thay thế phương trình hệ số tăng ích ăngten
bằng phương trình tổn hao năng lượng trong
không gian tự do Friis
- Radar cross-section
• Tạm dịch :Tiết diện của Radar.
• Thay thế diện tích chịu ảnh hưởng (effective
area) của ăngten nhận ,trong Radar ,tín hiệu
được xác định bởi RCS.
• RCS là thước đo diện tích phản xạ hoặc điện
(electrical) của mục tiêu.
- Radar cross-section
• Nó có thể tỉ lệ hoặc không với kích thước
vật lý của mục tiêu.
• Nó thường được biểu diễn bằng m2 hoặc
dBsm
• Kí hiệu của RCS là :
- Phương trình Radar
• Do vậy ,tín hiệu phản xạ có thể được xác
định bằng mật độ năng lượng tại mục tiêu
nhân với RCS
• Mật độ năng lượng tại máy thu từ tín hiệu
phản xạ là:
- Phương trình Radar
• Khi nhân với vùng chịu ảnh hưởng của
ăngten Radar Ta có :
- Phương trình tầm xa của Radar
• Tuỳ vào mức độ tín hiệu nhận được,chúng ta
có thể xác định được phương trình cho d và
tìm được khoảng cách lớn nhất mà thiết bị có
thể dò được
• Trong Radar thường sử dụng R - tầm xa thay
thế cho d - khoảng cách.
- SNR(Signal Noise Ratio)
• Năng lượng nhiễu tại đầu vào bộ thu là :
• Pn = kT B F
• Trong đó :
• k :hằng số Boltzmann’s
• T:nhiệt độ máy thu(Nhiệt độ Kelvin)
• B:Dải thông của nhiễu máy thu(có thể xem như
bằng dải thông của tín hiệu)
• Noise Figure F ,số hạng lớn hơn 1 so sánh với
trường hợp lí tưởng =1 .
• Sau đó ta có thể tính được SNR = Pr/Pn.
- Xung Radar(Pulse Radar)
• Xung Radar thông thường làm việc bằng
cách phát 1 xung RF ngắn và đo thời gian trễ
trở về.
• Dải thông của “matched filter receiver” xấp
xỉ 1/ với là độ rộng xung
• cũng xác định độ phân giải tầm
xa(resolution range) của Radar :
nguon tai.lieu . vn
