Как работает передающая часть радиолокатора работает постоянно

Тест для 11 класса «Электромагнитные волны. Радио»

С помощью какого устройства можно получить электромагнитные волны?

А. радиоприемник Б. телевизор В. Колебательный контур

Г. Открытый колебательный контур

Как увеличить частоту колебательного контура?

А. надо уменьшить емкость конденсатора и увеличить индуктивность колебательного контура;

Б. надо увеличить емкость конденсатора и уменьшить индуктивность колебательного контура;

В. Надо уменьшить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура;

Г. Надо увеличить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура.

Процесс изменения высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты, называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Как работает передающая часть радиолокатора?

А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время

В. Отключается сразу после передачи сигнала

Электромагнитные волны являются…

А. поперечными Б. продольными В. И поперечными и продольными одновременно

Процесс выделения низкочастотного сигнала называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Передача звукового сигнала на большие расстояния осуществляется…

А. непосредственной передачей звукового сигнала без каких-либо преобразований;

Б. с помощью детектированного сигнала;

В. С помощью моделированного сигнала.

Прямая, перпендикулярная совокупности точек равной фазы называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Для чего нужен процесс детектирования?

А. для передачи сигнала на большие расстояния;

Б. для обнаружения объектов;

В. Для выделения низкочастотного сигнала;

Г. Для преобразования низкочастотного сигнала.

Совокупность точек одинаковой фазы называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Фронт волны — это…

А. последняя волновая поверхность Б. первая волновая поверхность

В. Любая волновая поверхность

Совокупность точек, до которых дошло возмущение к моменту времени t, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Несет ли модулированный сигнал информацию?

А. да, но мы ее не воспринимаем;

Б. да, и мы можем ее воспринимать непосредственно органами слуха;

По какой формуле определяется расстояние до объекта при радиолокации?

А. R=2ct Б. R=υt/2 В. R=ct/2 Г. R=2υt

Электромагнитные волны распространяются со скоростью, равной…

А. с любой Б. 3108мм/с В. 3108км/с Г. 3108м/с

Тест №3 «Электромагнитные волны. Радио»

Для чего нужен процесс детектирования?

А. для передачи сигнала на большие расстояния;

Б. для обнаружения объектов;

В. Для выделения низкочастотного сигнала;

Г. Для преобразования низкочастотного сигнала.

Как увеличить частоту колебательного контура?

А. надо уменьшить емкость конденсатора и увеличить индуктивность колебательного контура;

Б. надо увеличить емкость конденсатора и уменьшить индуктивность колебательного контура;

В. Надо уменьшить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура;

Г. Надо увеличить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура.

Процесс изменения высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты, называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Электромагнитные волны являются…

А. поперечными Б. продольными В. И поперечными и продольными одновременно

Процесс выделения сигнала низкой частоты называется….

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

По какой формуле определяется расстояние до объектов?

А. R=2ct Б. R=υt/2 В. R=ct/2 Г. R=2υt

Передача звукового сигнала на большие расстояния осуществляется…

А. непосредственной передачей звукового сигнала без каких-либо преобразований;

Б. с помощью детектированного сигнала;

В. С помощью моделированного сигнала.

Прямая, перпендикулярная совокупности точек равной фазы, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Процесс обнаружения объектов с помощью радиоволн, называется…

А. сканирование Б. радиолокация В. Телевещание Г. Модуляция Д. детектирование

С помощью какого устройства можно получить электромагнитные волны?

А. радиоприемник Б. телевизор В. Колебательный контур

Г. Открытый колебательный контур

Совокупность точек одинаковой фазы называется…

А. лучом Б. волновой поверхностью В. Фронтом волны

Фронт волны — это…

А. последняя волновая поверхность Б. любая волновая поверхность

В. Первая волновая поверхность

Совокупность точек, до которых дошло возмущение к моменту времени t, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Несет ли модулированный сигнал информацию?

А. да, но мы ее не воспринимаем;

Б. да, и мы можем ее воспринимать непосредственно органами слуха;

Как работает передающая часть радиолокатора?

А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время

В. Отключается сразу после передачи сигнала

Электромагнитные волны распространяются со скоростью, равной…

А. с любой Б. 3108мм/с В. 3108км/с Г. 3108м/с

Тест №3 «Электромагнитные волны. Радио»

Процесс изменения высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Для чего нужен процесс детектирования?

А. для передачи сигнала на большие расстояния;

Б. для обнаружения объектов;

В. Для выделения низкочастотного сигнала;

Г. Для преобразования низкочастотного сигнала.

Несет ли модулированный сигнал информацию?

А. да, но мы ее не воспринимаем;

Б. да, и мы можем ее воспринимать непосредственно органами слуха;

Электромагнитные волны являются…

А. поперечными Б. продольными В. И поперечными и продольными одновременно

Процесс выделения сигнала низкой частоты называется….

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

По какой формуле определяется расстояние до объектов?

А. R=2ct Б. R=υt/2 В. R=ct/2 Г. R=2υt

Передача звукового сигнала на большие расстояния осуществляется…

А. непосредственной передачей звукового сигнала без каких-либо преобразований;

Б. с помощью детектированного сигнала;

В. С помощью моделированного сигнала.

Как уменьшить частоту колебательного контура?

А. надо уменьшить емкость конденсатора и увеличить индуктивность колебательного контура;

Б. надо увеличить емкость конденсатора и уменьшить индуктивность колебательного контура;

В. Надо уменьшить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура;

Г. Надо увеличить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура.

Процесс обнаружения объектов с помощью радиоволн, называется…

А. сканирование Б. радиолокация В. Телевещание Г. Модуляция Д. детектирование

С помощью какого устройства можно получить электромагнитные волны?

А. радиоприемник Б. телевизор В. Колебательный контур

Г. Открытый колебательный контур

Совокупность точек одинаковой фазы называется…

А. лучом Б. волновой поверхностью В. Фронтом волны

Прямая, перпендикулярная совокупности точек равной фазы, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Электромагнитные волны распространяются со скоростью, равной…

А. с любой Б. 3108мм/с В. 3108км/с Г. 3108м/с

Фронт волны — это…

А. последняя волновая поверхность Б. любая волновая поверхность

В. Первая волновая поверхность

Совокупность точек, до которых дошло возмущение к моменту времени t, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Как работает принимающая часть радиолокатора?

А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время

В. включается сразу после передачи сигнала

Тест №3 «Электромагнитные волны. Радио»

Процесс обнаружения объектов с помощью радиоволн называется…

А. сканирование Б. радиолокация В. Телевещание Г. Модуляция Д. детектирование

Совокупность точек одинаковой фазы называется…

А. лучом Б. волновой поверхностью В. Фронтом волны

С помощью какого устройства можно получить электромагнитные волны?

А. радиоприемник Б. телевизор В. Колебательный контур

Г. Открытый колебательный контур

Процесс изменения высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Как работает передающая часть радиолокатора?

А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время

В. Отключается сразу после передачи сигнала

По какой формуле определяется расстояние до объектов?

А. R=2ct Б. R=υt/2 В. R=ct/2 Г. R=2υt

Процесс выделения сигнала низкой частоты называется….

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Несет ли детектированный сигнал информацию?

А. да, но мы ее не воспринимаем;

Б. да, и мы можем ее воспринимать непосредственно органами слуха;

Передача звукового сигнала на большие расстояния осуществляется…

А. непосредственной передачей звукового сигнала без каких-либо преобразований;

Б. с помощью детектированного сигнала;

В. С помощью моделированного сигнала.

Как уменьшить период колебаний колебательного контура?

А. надо уменьшить емкость конденсатора и увеличить индуктивность колебательного контура;

Б. надо увеличить емкость конденсатора и уменьшить индуктивность колебательного контура;

В. Надо уменьшить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура;

Г. Надо увеличить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура.

Прямая, перпендикулярная совокупности точек равной фазы, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Для чего нужен процесс модулирования?

А. для передачи сигнала на большие расстояния;

Б. для обнаружения объектов;

В. Для выделения низкочастотного сигнала;

Г. Для преобразования низкочастотного сигнала.

Электромагнитные волны являются…

А. поперечными Б. продольными В. И поперечными и продольными одновременно

Фронт волны — это…

А. последняя волновая поверхность Б. любая волновая поверхность

В. Первая волновая поверхность

Совокупность точек, до которых дошло возмущение к моменту времени t, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Электромагнитные волны распространяются со скоростью, равной…

А. с любой Б. 3108мм/с В. 3108км/с Г. 3108м/с

Тест для 11 класса «Электромагнитные волны. Радио»

Тестирование на тему: «Электромагнитные волны. Радио»

• 

Г. Надо увеличить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура.

1. Процесс изменения высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты, называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

1. Как работает передающая часть радиолокатора?

А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время

В. Отключается сразу после передачи сигнала

1. Электромагнитные волны являются…

А. поперечными Б. продольными В. И поперечными и продольными одновременно

1. Процесс выделения низкочастотного сигнала называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

1. Передача звукового сигнала на большие расстояния осуществляется…

А. непосредственной передачей звукового сигнала без каких-либо преобразований;

Б. с помощью детектированного сигнала;

В. С помощью моделированного сигнала.

1. Прямая, перпендикулярная совокупности точек равной фазы называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

1. Для чего нужен процесс детектирования?

А. для передачи сигнала на большие расстояния;

Б. для обнаружения объектов;

В. Для выделения низкочастотного сигнала;

Г. Для преобразования низкочастотного сигнала.

1. Совокупность точек одинаковой фазы называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

1. Фронт волны – это…

А. последняя волновая поверхность Б. первая волновая поверхность

В. Любая волновая поверхность

1. Совокупность точек, до которых дошло возмущение к моменту времени t, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

1. Несет ли модулированный сигнал информацию?

А. да, но мы ее не воспринимаем;

Б. да, и мы можем ее воспринимать непосредственно органами слуха;

1. По какой формуле определяется расстояние до объекта при радиолокации?

А . R=2ct Б . R= υ t/2 В . R=ct/2 Г . R=2 υ t

1. Электромагнитные волны распространяются со скоростью, равной…

А. с любой Б. 3*10 8 мм/с В. 3*10 8 км/с Г. 3*10 8 м/с

Тест №3 «Электромагнитные волны. Радио»

1. Для чего нужен процесс детектирования?

А. для передачи сигнала на большие расстояния;

Б. для обнаружения объектов;

В. Для выделения низкочастотного сигнала;

Г. Для преобразования низкочастотного сигнала.

1. Как увеличить частоту колебательного контура?

А. надо уменьшить емкость конденсатора и увеличить индуктивность колебательного контура;

Б. надо увеличить емкость конденсатора и уменьшить индуктивность колебательного контура;

В. Надо уменьшить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура;

Г. Надо увеличить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура.

1. Процесс изменения высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты, называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

1. Электромагнитные волны являются…

А. поперечными Б. продольными В. И поперечными и продольными одновременно

1. Процесс выделения сигнала низкой частоты называется….

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

1. По какой формуле определяется расстояние до объектов?

А . R=2ct Б . R= υ t/2 В . R=ct/2 Г . R=2 υ t

1. Передача звукового сигнала на большие расстояния осуществляется…

А. непосредственной передачей звукового сигнала без каких-либо преобразований;

Б. с помощью детектированного сигнала;

В. С помощью моделированного сигнала.

1. Прямая, перпендикулярная совокупности точек равной фазы, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

1. Процесс обнаружения объектов с помощью радиоволн, называется…

А. сканирование Б. радиолокация В. Телевещание Г. Модуляция Д. детектирование

1. С помощью какого устройства можно получить электромагнитные волны?

А. радиоприемник Б. телевизор В. Колебательный контур

Г. Открытый колебательный контур

1. Совокупность точек одинаковой фазы называется…

А. лучом Б. волновой поверхностью В. Фронтом волны

1. Фронт волны – это…

А. последняя волновая поверхность Б. любая волновая поверхность

В. Первая волновая поверхность

1. Совокупность точек, до которых дошло возмущение к моменту времени t, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

1. Несет ли модулированный сигнал информацию?

А. да, но мы ее не воспринимаем;

Б. да, и мы можем ее воспринимать непосредственно органами слуха;

1. Как работает передающая часть радиолокатора?

А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время

В. Отключается сразу после передачи сигнала

1. Электромагнитные волны распространяются со скоростью, равной…

А. с любой Б. 3*10 8 мм/с В. 3*10 8 км/с Г. 3*10 8 м/с

Тест №3 «Электромагнитные волны. Радио»

1. Процесс изменения высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

1. Для чего нужен процесс детектирования?

А. для передачи сигнала на большие расстояния;

Б. для обнаружения объектов;

В. Для выделения низкочастотного сигнала;

Г. Для преобразования низкочастотного сигнала.

1. Несет ли модулированный сигнал информацию?

А. да, но мы ее не воспринимаем;

Б. да, и мы можем ее воспринимать непосредственно органами слуха;

1. Электромагнитные волны являются…

А. поперечными Б. продольными В. И поперечными и продольными одновременно

1. Процесс выделения сигнала низкой частоты называется….

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

1. По какой формуле определяется расстояние до объектов?

А . R=2ct Б . R= υ t/2 В . R=ct/2 Г . R=2 υ t

1. Передача звукового сигнала на большие расстояния осуществляется…

А. непосредственной передачей звукового сигнала без каких-либо преобразований;

Б. с помощью детектированного сигнала;

В. С помощью моделированного сигнала.

1. Как уменьшить частоту колебательного контура?

А. надо уменьшить емкость конденсатора и увеличить индуктивность колебательного контура;

Б. надо увеличить емкость конденсатора и уменьшить индуктивность колебательного контура;

В. Надо уменьшить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура;

Г. Надо увеличить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура.

1. Процесс обнаружения объектов с помощью радиоволн, называется…

А. сканирование Б. радиолокация В. Телевещание Г. Модуляция Д. детектирование

1. С помощью какого устройства можно получить электромагнитные волны?

А. радиоприемник Б. телевизор В. Колебательный контур

Г. Открытый колебательный контур

1. Совокупность точек одинаковой фазы называется…

А. лучом Б. волновой поверхностью В. Фронтом волны

1. Прямая, перпендикулярная совокупности точек равной фазы, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

1. Электромагнитные волны распространяются со скоростью, равной…

А. с любой Б. 3*10 8 мм/с В. 3*10 8 км/с Г. 3*10 8 м/с

1. Фронт волны – это…

А. последняя волновая поверхность Б. любая волновая поверхность

В. Первая волновая поверхность

1. Совокупность точек, до которых дошло возмущение к моменту времени t, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

1. Как работает принимающая часть радиолокатора?

А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время

В. включается сразу после передачи сигнала

Тест №3 «Электромагнитные волны. Радио»

1. Процесс обнаружения объектов с помощью радиоволн называется…

А. сканирование Б. радиолокация В. Телевещание Г. Модуляция Д. детектирование

1. Совокупность точек одинаковой фазы называется…

А. лучом Б. волновой поверхностью В. Фронтом волны

1. С помощью какого устройства можно получить электромагнитные волны?

А. радиоприемник Б. телевизор В. Колебательный контур

Г. Открытый колебательный контур

1. Процесс изменения высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

1. Как работает передающая часть радиолокатора?

А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время

В. Отключается сразу после передачи сигнала

1. По какой формуле определяется расстояние до объектов?

А . R=2ct Б . R= υ t/2 В . R=ct/2 Г . R=2 υ t

1. Процесс выделения сигнала низкой частоты называется….

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

1. Несет ли детектированный сигнал информацию?

А. да, но мы ее не воспринимаем;

Б. да, и мы можем ее воспринимать непосредственно органами слуха;

1. Передача звукового сигнала на большие расстояния осуществляется…

А. непосредственной передачей звукового сигнала без каких-либо преобразований;

Б. с помощью детектированного сигнала;

В. С помощью моделированного сигнала.

1. Как уменьшить период колебаний колебательного контура?

А. надо уменьшить емкость конденсатора и увеличить индуктивность колебательного контура;

Б. надо увеличить емкость конденсатора и уменьшить индуктивность колебательного контура;

В. Надо уменьшить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура;

Г. Надо увеличить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура.

1. Прямая, перпендикулярная совокупности точек равной фазы, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

1. Для чего нужен процесс модулирования?

А. для передачи сигнала на большие расстояния;

Б. для обнаружения объектов;

В. Для выделения низкочастотного сигнала;

Г. Для преобразования низкочастотного сигнала.

1. Электромагнитные волны являются…

А. поперечными Б. продольными В. И поперечными и продольными одновременно

1. Фронт волны – это…

А. последняя волновая поверхность Б. любая волновая поверхность

В. Первая волновая поверхность

1. Совокупность точек, до которых дошло возмущение к моменту времени t, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

1. Электромагнитные волны распространяются со скоростью, равной…

А. с любой Б. 3*10 8 мм/с В. 3*10 8 км/с Г. 3*10 8 м/с

1. Физика: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. — 15-е изд. -М.: Просвещение, 2009.-381с.
2. Физика. Задачник. 10-11 кл.: Пособие для общеобразоват. учреждений / Рымкевич А. П. — 12-е изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2008. — 192 с.
3. Самостоятельные и контрольные работы. Физика. Кирик, Л. А П.-М.:Илекса,2005.

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%

Методические разработки к Вашему уроку:

• 

Рабочие листы
к вашим урокам

Краткое описание документа:

Изучение дисциплины «Физика» должно обеспечить:

1) сформированность представлений о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений; понимание роли физики в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;

2) владение основополагающими физическими понятиями, закономерностями, законами и теориями; уверенное пользование физической терминологией и символикой;

3) владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание, измерение, эксперимент; умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы;

4) сформированность умения решать физические задачи;

5) сформированность умения применять полученные знания для объяснения условий протекания физических явлений в природе и для принятия практических решений в повседневной жизни;

6) сформированность собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников.

Идёт приём заявок

XIII Международный дистанционный конкурс «Старт»

Доступно для всех учеников 1-11 классов и дошкольников

• Дипломы и сертификаты всем
• Конкурс по 16 предметам

легкии тест
110. Как работает передающая часть радиолокатора?
А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время
В. Отключается сразу после передачи сигнала
114. По какой формуле определяется расстояние до объекта при радиолокации?
А. L =2ct Б. L =υt/2 В. L=ct/2 Г. L =2υt

С помощью какого устройства можно получить электромагнитные волны?

А. радиоприемник Б. телевизор В. Колебательный контур

Г. Открытый колебательный контур

Процесс изменения высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Как работает передающая часть радиолокатора?

А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время

В. Отключается сразу после передачи сигнала

По какой формуле определяется расстояние до объектов?

А. R=2ct Б. R=υt/2 В. R=ct/2 Г. R=2υt

Процесс выделения сигнала низкой частоты называется….

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Несет ли детектированный сигнал информацию?

А. да, но мы ее не воспринимаем;

Б. да, и мы можем ее воспринимать непосредственно органами слуха;

Передача звукового сигнала на большие расстояния осуществляется…

А. непосредственной передачей звукового сигнала без каких-либо преобразований;

Б. с помощью детектированного сигнала;

В. С помощью моделированного сигнала.

Как уменьшить период колебаний колебательного контура?

А. надо уменьшить емкость конденсатора и увеличить индуктивность колебательного контура;

Б. надо увеличить емкость конденсатора и уменьшить индуктивность колебательного контура;

В. Надо уменьшить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура;

Г. Надо увеличить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура.

Прямая, перпендикулярная совокупности точек равной фазы, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Для чего нужен процесс модулирования?

А. для передачи сигнала на большие расстояния;

Б. для обнаружения объектов;

В. Для выделения низкочастотного сигнала;

Г. Для преобразования низкочастотного сигнала.

Электромагнитные волны являются…

А. поперечными Б. продольными В. И поперечными и продольными одновременно

Фронт волны – это…

А. последняя волновая поверхность Б. любая волновая поверхность

В. Первая волновая поверхность

Совокупность точек, до которых дошло возмущение к моменту времени t, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Электромагнитные волны распространяются со скоростью, равной…

А. с любой Б. 3108мм/с В. 3108км/с Г. 3108м/с

Как работает передающая часть радиолокатора работает постоянно

Передающим устройством (передатчиком) называется устройство, предназначенное для создания колебаний высокойчастоты требуемой мощности и излучения в пространство этих колебаний в виде электромагнитных волн.

Задачи передающего устройства радиолокатора

Передающее устройство радиолокатора генерирует короткие высокочастотные импульсы высокой мощности. Для передающего устройства радиолокатора требуются следующие технические характеристики:

• Передатчик должен быть способен генерировать необходимую мощность радиочастот с требуемой импульсной мощностью.
• Передатчик должен иметь соответствующую высокочастотную полосу пропускания.
• Передатчик должен генерировать радиочастотную энергию с достаточной стабильностью частоты для дальнейшей обработки сигнала.
• Передатчик должен быть легко модулируемым и соответствовать требованиям к форме импульса.
• Передатчик должен быть эффективным, надежным и простым в обслуживании, иметь длительный срок службы и быть рентабельным.

Важной составной частью передающего устройства радиолокатора всегда является мощный выходной каскад, поэтому в данной секции речь идет в основном о различных возможностях генерации высокой мощности на высоких частотах. Передающие устройства строят по двум основным схемам:

1. однокаскадные передающие устройства («мощный автогенератор»);
2. многокаскадные передающие устройства («задающий генератор-усилитель мощности»).

Передающее устройство первого типа («мощный автогенератор»)

Часто используемым типом передающего устройства является самоколебающийся генератор, например, с магнетроном, который включается высоковольтным импульсом. Преимущества, прежде всего, простота схемного решения и конструктивного исполнения, малый вес и габариты, небольшая стоимость, простота малые эксплуатационные расходы. Этот высоковольтный импульс в качестве напряжения питания для передающей трубки обеспечивается специальным модулятором.

Рисунок 1: Псевдо-когерентный передатчик на радиолокационной станции П-37

Рисунок 1: Псевдо-когерентный передатчик на радиолокационной станции П-37

Здесь вы можете увидеть передающий шкаф от исторического русского радиолокатора П-37 «МЕЧ» (1РЛ139). Это типичный передатчик с магнетроном типа «мощный автогенератор», который подает свою высокочастотную энергию непосредственно в систему волноводов. Вы можете увидеть этот магнетрон с его сильными постоянными магнитами в средней части корпуса излучателя. Справа блок модулятора с тиратроном. В нижней плоскости находятся импульсный трансформатор, цепь задержки с зарядным диодом и высоковольтный трансформатор.

Из этих передающих шкафов радар имел в работе 5 штук, три подводили нижнюю антенну, две верхнюю антенну. Для охлаждения через весь шкаф протягивался воздушный поток, вентиляторы которого крепились к наружной стенке кабины. При открытии дверей шкафа отключается высокое напряжение. Если дверь будет открыта очень широко, то механическое устройство даже разрядит высоковольтные компоненты, замыкая их коротким замыканием.

Радиопередающие устройства второго типа («усилитель мощности»)

Передающие устройство данного типа состоят их маломощного задающего генератора (возбудителя) и усилителя мощности или цепочки усилителей мощности в зависимости от требуемой энергии зондирующих сигналов. Стабильность частоты зондирующего сигнала определяется в основном маломощным задающим генератором, частота которого стабилизируется например с помощью кварца. Разработка многокаскадных радиопередающие устройства оказалась возможной благодаря созданию мощных усилительных приборов: пролётных клистронов, мощные лампы бегущей волны (ЛБВ), амплитронов и др.

Обзор

В следующей таблице приведено сравнение типов передатчиков, используемых в настоящее время в радиолокационной технике:

Таблица 1: Технологии передатчиков для импульсных радиолокационных устройств
источник: Tracy V. Wallace, Georgia Tech Research Institute, Atlanta, Georgia.

Издатель: Кристиан Вольф, Автор: Андрій Музиченко
Текст доступен на условиях лицензий: GNU Free Documentation License
а также Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License,
могут применяться дополнительные условия.
(Онлайн с ноября 1998 года)

Как работает передающая часть радиолокатора работает постоянно

Вопрос по физике:

Процесс обнаружения объектов с помощью радиоволн называется…

А. сканирование Б. радиолокация В. Телевещание Г. Модуляция Д. детектирование

Совокупность точек одинаковой фазы называется…

А. лучом Б. волновой поверхностью В. Фронтом волны

С помощью какого устройства можно получить электромагнитные волны?

А. радиоприемник Б. телевизор В. Колебательный контур

Г. Открытый колебательный контур

Процесс изменения высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Как работает передающая часть радиолокатора?

А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время

В. Отключается сразу после передачи сигнала

По какой формуле определяется расстояние до объектов?

А. R=2ct Б. R=υt/2 В. R=ct/2 Г. R=2υt

Процесс выделения сигнала низкой частоты называется….

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Несет ли детектированный сигнал информацию?

А. да, но мы ее не воспринимаем;

Б. да, и мы можем ее воспринимать непосредственно органами слуха;

Передача звукового сигнала на большие расстояния осуществляется…

А. непосредственной передачей звукового сигнала без каких-либо преобразований;

Б. с помощью детектированного сигнала;

В. С помощью моделированного сигнала.

Как уменьшить период колебаний колебательного контура?

А. надо уменьшить емкость конденсатора и увеличить индуктивность колебательного контура;

Б. надо увеличить емкость конденсатора и уменьшить индуктивность колебательного контура;

В. Надо уменьшить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура;

Г. Надо увеличить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура.

Прямая, перпендикулярная совокупности точек равной фазы, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Для чего нужен процесс модулирования?

А. для передачи сигнала на большие расстояния;

Б. для обнаружения объектов;

В. Для выделения низкочастотного сигнала;

Г. Для преобразования низкочастотного сигнала.

Электромагнитные волны являются…

А. поперечными Б. продольными В. И поперечными и продольными одновременно

Фронт волны – это…

А. последняя волновая поверхность Б. любая волновая поверхность

В. Первая волновая поверхность

Совокупность точек, до которых дошло возмущение к моменту времени t, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Электромагнитные волны распространяются со скоростью, равной…

А. с любой Б. 3108мм/с В. 3108км/с Г. 3108м/с

Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!

Как работает передающая часть радиолокатора работает постоянно

Прежде, чем переходить к конкретным приборам, кратко познакомимся с основными элементами и принципами работы радиолокатора.

Любой радиолокатор имеет три основных элемента – антенну, приемопередатчик и дисплей (рис. 1). В современных судовых радарах два первых элемента, как правило, объединяются в отдельный модуль, обычно называемый сканером (от слова «сканировать» – просматривать, искать).

При работе вращающаяся в горизонтальной плоскости антенна радара (рис. 2) излучает вырабатываемые передатчиком короткие высокочастотные импульсы (т. н. «зондирующие импульсы») и принимает отраженные от различных объектов сигналы. Приемник выделяет отраженные сигналы из шумов и передает их на дисплей, в котором осуществляется их усиление, выделение из различных помех (шумов) и отображение окружающего пространства на экране индикатора кругового обзора. Наблюдая на экране радиолокационную обстановку вокруг судна, оператор производит визуальное обнаружение целей (под целью в радиолокации понимается любой обнаруженный радаром объект), измерение их дальности и азимута относительно судна и управление работой радара.

Рис. 1. Состав судового радиолокатора

Рис. 2. Принцип действия судового радиолокатора

Основные характеристики радаров

Функциональные возможности радиолокатора определяются рядом характеристик, понимание которых позволяет сделать правильный выбор аппарата, в той или иной степени удовлетворяющего потребностям владельца судна. Познакомимся с некоторыми из них.

Дальность действия

Дальность действия радара, указываемая в его паспортных данных – это его важнейший, но далеко не однозначный показатель, и в реальных условиях дальность обнаружения различных целей не всегда будет совпадать с заявленной.

Дальность обнаружения зависит от многих факторов – отражательной способности цели (характеризуемой т. н. ЭПР – эффективной поверхностью рассеяния), ее контрастностью по отношению к фону, высотой антенны и цели, состоянием атмосферы и моря. Поэтому, данная характеристика задается дифференцированно по типам целей и условиям работы радара. В соответствии с требованиями Международной Морской Организации IMO, при нормальных условиях распространения радиоволн, высоте установки антенны РЛС 15 м над уровнем воды и при отсутствии помех от моря, РЛС должна обеспечивать четкую индикацию:

• при высоте берега до 60 м на расстоянии до 20 морских миль;
• при высоте берега до 6 м на расстоянии до 7 морских миль.

• судов валовой вместимостью 5000 т на расстоянии 7 морских миль независимо от ракурса;
• небольшого судна длиной 10 м на расстоянии 3 морских мили;
• объектов, аналогичных навигационному бую, имеющих ЭПР приблизительно 10 кв. м, на расстоянии 2 морских мили.

Поскольку обнаружение целей возможно только при наличии прямой видимости, то, зная высоту установки антенны радара и ориентировочно высоту цели, можно определить предельную дальность обнаружения в километрах, пользуясь известным выражением:

где h1 и h2 – высота установки антенны и высота цели над уровнем моря в метрах.

Обычно в паспортных данных приводят максимальную (инструментальную) дальность, составляющую для большинства компактных яхтенных радаров 16–36 морских миль.

В реальных условиях радиолокационное наблюдение ведется, как правило, на меньших расстояниях, определяемых потребностями судовождения. В этих случаях использование развертки экрана с максимальной дальностью нецелесообразно, т. к., это приводит к существенной перегруженности экрана и к уменьшению размеров цели, что затрудняет ее обнаружение. Поэтому, в радарах существует несколько так называемых шкал дальности – значений, в пределах которых может работать радар. Ниже приведен набор шкал дальности одного портативного радиолокатора:

0,125 0,25 0,5 0,75 1,5 3,0 6,0 12 16

Такое большое количество шкал позволяет получать общее представление об окружающем пространстве на больших расстояниях и получать детальное радиолокационное изображение на дальностях, наиболее важных для обеспечения безопасности плавания. Кроме того, в некоторых радарах имеется возможность выделения и просмотра в укрупненном масштабе отдельных участков окружающего пространства.

Ошибки определения координат цели

Для любого навигационного прибора, определяющего местоположение, важнейшим показателем является ошибка определения местоположения. Судовой радар определяет две координаты цели – дальность относительно антенны и направление (азимут) относительно линии направления (истинного, магнитного, направления движения). Ошибка определения расстояния портативных радаров обычно составляет (0,9–1)% от максимального значения используемой шкалы дальности, ошибка определения направления – ±1°.

Скорость вращения антенны

Этот параметр определяет скорость обновления информации на экране радара и особенно важен при управлении скоростными судами. Скорости вращения антенн портативных радаров достаточно высокие – в зависимости от модели от 24 до 36 об/мин, что позволяет использовать их на всех доступных скоростях передвижения по воде.

Функциональные возможности Функциональные возможности радаров определяют удобство работы с прибором и способность получения той или иной информации. Для понимания того, что может современный радар, вспомним его основные функции.

Обнаружение целей

Обнаружение любых объектов осуществляется визуально на экране локатора. Небольшие объекты – суда, буи, островки – отображаются в виде ярких точек на фоне различных помех – от собственных шумов приемника, отражений от волн и атмосферных осадков, маскирующих отметки от целей. Поэтому, обнаружение целей является процессом выделения их отметок из помех.

Для выделения отметок от целей на фоне помех в судовых радарах предусмотрены различные функции – регулировка усиления приемника, подавление отражений от волн и дождя, расширение отметки (введение т. н. «следа эхо») и ряд других ухищрений, определяющих возможности радара быстро и надежно обнаруживать цели.

Определение координат целей Как уже отмечалось выше, судовой радиолокатор определяет две координаты в своей местной системе – дальность относительно судна и азимут относительно диаметральной плоскости судна или направления на север.

Измерение дальности

Дальность до цели может осуществляться тремя способами – с помощью колец дальности, с помощью курсора и с помощью маркера переменного расстояния VRM.

Если посмотреть на экран радара, первое, что бросается в глаза – это находящиеся на нем концентрические кольца (рис. 3). Количество колец и расстояния между ними жестко связаны с используемыми шкалами дальности. Если, например, используется шкала дальности 16 миль, а на экране 8 колец, то понятно, что интервал между кольцами составляет 2 мили. Для измерения расстояния до цели достаточно подсчитать количество колец между ее отметкой и центром экрана, умножить это число на расстояние между кольцами и прибавить оцененное на глаз приблизительное расстояние отметки от внутренней кромки ближайшего по направлению к центру кольца. Понятно, что такой способ дает наглядную и быструю, но весьма грубую оценку, поэтому для получения точных значений используют два других способа.

Рис. 3. Измерение дальности на экране радара

Для точных измерений может быть использован курсор и подвижный маркер расстояний VRM. Курсор – это отметка на экране в виде перекрестия, управляемая с помощью клавиш или трэкбола. Чтобы измерить дальность до цели, достаточно поместить перекрестие на внутреннюю кромку отметки, после чего искомое значение дальности вместе со значением азимута высветится в специальном окне в углу экрана.

Маркер расстояний – это кольцо на экране, радиус которого может выбираться оператором. Изменяя величину радиуса, Оператор совмещает кольцо с внутренней границей отметки цели – и вы получите значение расстояния до цели, высвеченное в углу экрана.

Измерение направления

Направление отсчитывается от курсовой линии – вертикальной линии на экране, совпадающей с диаметральной плоскостью судна. При наличии сопряженных с радаром магнитного компаса или гирокомпаса, отсчет азимута может осуществляться от магнитного или истинного направления на Север.

Измерение направления может осуществляться по положению цели на градусной сетке, с помощью курсора (аналогично показанному выше измерению дальности) либо с использованием линии электронного маркера пеленга EBL.

Первый способ дает большие ошибки измерения направления на цель и используется при судовождении для грубой оценки положения судна относительно цели.

Электронный маркер пеленга (EBL) – это исходящая из центра экрана линия (иногда называемая «линия электронного пеленга»), положение которой может управляться оператором. С помощью органов управления наводят маркер на середину отметки, после чего считывают высвеченные в углу экрана значения азимута, либо получают их по шкале направлений, находящейся на краю экрана.

Определение координат

При сопряжении радара с приемником спутниковой навигации или приемоиндикатором радионавигационных систем «Лоран» или «Дека», он может определять и высвечивать на экране широту и долготу выбранных целей.

Масштабирование

В современных радарах имеется возможность выделения отдельных участков и просмотра их в увеличенном масштабе на экране одновременно с наблюдением общего радиолокационного изображения. Для этого курсором выделяют диапазоны детального просмотра по дальности и азимуту и включают режим масштабирования.

Автоматическое сопровождение целей

При расхождении в условиях плохой видимости с одним судном с использованием радара задача решается довольно просто. Однако, в районах с интенсивным судоходством, когда на экране присутствует много отметок от движущихся и неподвижных целей, задача становится трудновыполнимой для судоводителя и светлое время суток.

Для облегчения распознавания целей на экране радиолокатора и маневрирования при большом количестве судов был создан т. н. «атоматический радар-плоттер» (АРП или ARPA), берущий на себя эту задачу. На современных радарах АРП – это небольшая плата, встраиваемая, при необходимости, в его дисплей.

Распознавание целей осуществляется путем анализа изменения их положения за определенное время, точнее, за определенное количество обзоров и привязки их к своим трассам движения. Выделенным целям автоматически присваиваются номера, которые выводят на экран вместе с целями, их траекториями и векторами скорости.

Многооконный режим

Помимо решения основных задач – обнаружения и определения координат целей – современные радиолокаторы обладают набором функций, существенно расширяющих их возможности.

Характерной особенностью современных радаров является многооконный режим работы дисплея. Помимо основного радиолокационного изображения в нижней части экрана располагаются т. н. «Data Boxes»-окна, в которых находится навигационная информация, получаемая от связанных с радаром датчиков – компаса, приемника GPS, эхолота, лага, а также данные о положении на экране курсора и маркеров направления и дальности.

С помощью дополнительных экранных окон можно выделить сектор контроля, положение курсора, а при сопряжении с приемником GPS – характерные для навигатора данные – истинную скорость и направление движения, путевые точки и расстояния до них, получить графическое изображение «Hayway», используемое в приемниках GPS для судовождения по путевым точкам и маршрутам.

Интерфейс

Интерфейс судовых радиолокаторов позволяет использовать их в составе навигационных систем, имеющих единый международный протокол обмена NMEA 0183 или «фирменный» протокол, например, упоминавшийся ранее Sea Talk, что позволяет сопрягать их с различными навигационными приборами и получать от них дополнительную информацию.

В прилагаемой ниже таблице приведены основные характеристики некоторых наиболее распространенных портативных радиолокаторов.

Интегральные навигационные системы

Последним достижением судовой радиоэлектроники стало создание интегральных навигационных систем. Такие системы объединяют в себе функции нескольких различных приборов. Ранее уже упоминалось о эхолотах-приемниках GPS, об эхолотах-картплоттерах.

Последние разработки ряда производителей позволили объединить в одном приборе практически все судовые навигационные устройства – радар, картплоттер, эхолот, приемник навигационных и метеоданных и факс для приема метеокарт. Такие системы обычно включают основной блок – многофункциональный дисплей и набор опций. Такое построение позволяют создавать разные конфигурации систем в соответствии с потребностями (а также возможностями) владельца. Так, добавление к дисплею радиолокационного сканера превращает его в радар, добавление приемника GPS – в картплоттер, приемопередатчика и гидроакустического преобразователя – в рыбопоисковый или в навигационный эхолот (рис. 4).

Рис. 4. Простейшая конфигурация интегральной системы

Все составляющие системы работают на один экран, при этом на нем может создаваться только одно изображение – радиолокационное, карта, подводное пространство, либо отображаться одновременно в многооконном режиме в различных комбинациях – радар, эхолот, картплоттер-эхолот, радар-картплоттер, причем, радиолокационное и карта могут отображаться раздельно или с наложением друг на друга.

Радары

Р адар — это устройство для обнаружения и определения местонахождения объектов в пространстве по отраженным от них радиоволнам; радиолокатор.

Название этого радиолокационного прибора «радар» (Radar) происходит от аббревиатуры его полного наименованию на английском языке – Radio Detection And Ranging (радиообнаружение и измерение дальности).

Базовые принципы функционирования радара

Можно описать следующим образом принцип, по которому работает радар: очень схож с принципом отражения звуковой волны. Если вы кричите в направлении звукоотражающего объекта (такого как ущелье в горах или пещера), вы услышите эхо. Если вам известна скорость звука в воздухе, вы можете затем оценить расстояние и общее направление и направление на объект. Время, необходимое для возврата эха, может грубо преобразовываться в расстояние, если вам известна скорость звука. В радаре используются импульсы электромагнитной. Высокочастотная энергия измеряется радаром и отражается от наблюдаемого объекта. Некоторая небольшая часть этой отраженной энергии возвращается обратно к радару. Эта отраженная энергия называется ЭХО, так же как и в терминологии звука. Радар использует это эхо для определения направления и расстояния до отражающего объекта.

Как следует из этого определения, радары используются для обнаружения присутствия цели (объекта обнаружения) и определения его положения в пространстве. Сокращение подразумевает также тот факт, что измеряемой количественной величиной обычно является расстояние до объекта. На рис. 1. показан упрощенный принцип работы простейшего радара. Антенна радара облучает цель СВЧ-сигналом, который затем отражается от цели и «захватывается» приемным устройством. Электрический сигнал, захватываемый приемной антенной радара, называется «эхом» или «ответом». Сигнал радара генерируется мощным передатчиком и принимается специальным высокочувствительным приемником.

Рис. 1. Блок-схема простейшего радара

Алгоритм обработки сигнала

Алгоритм работы простейшего радара можно описать следующим образом:

• Передатчик радара выдает короткие мощные СВЧ импульсы энергии
• Переключатель (мультиплексор) попеременно переключает антенну между передатчиком и приемником так, чтобы использовалась только одна необходимая антенна. Это переключение необходимо, так как мощные импульсы передатчика разрушили бы приемник, если бы энергия поступила непосредственно на вход приемника
• Антенна передает сигналы передатчика в пространство с требуемым распределением и эффективностью. Этот процесс применяется аналогичным образом при приеме
• Передаваемые импульсы излучаются в пространство посредством антенны в виде электромагнитной волны, которая проходит по прямой линии с постоянной скоростью и будет затем отражаться от цели
• Антенна принимает обратные рассеянные сигналы (так называемые эхо-сигналы)
• При приеме мультиплексор подает слабые эхо-сигналы на вход приемника
• Сверхчувствительный приемник усиливает и демодулирует принятые СВЧ сигналы и выдает видеосигналы на выход
• Индикатор представляет наблюдателю непрерывную графическую картину положения целей относительного радара

Все цели выдают так называемое диффузное отражение, т.е. сигнал обычно отражается в широком диапазоне направлений. Такой отраженный сигнал также называется «рассеянием» или обратным рассеянием – это термин, присвоенный отражениям сигнала в противоположном направлении относительно падающего луча.

Сигналы радара могут отображаться как на традиционном индикаторе положения на плоскости (PPI), так и на более современных (жидкокристаллических, плазменных и др.) системах дисплея радара. Экран PPI имеет вращающийся вектор с радаров в начале координат, который отображает направление антенны (азимут целей). Он обычно изображает картину исследуемого пространства в виде карты зоны, покрываемой лучом радара.

Очевидно, что большинство функций простейшего радара являются зависящими от времени. Временная синхронизация между передатчиком и приемником радара требуется для измерения расстояния. Системы радара излучают каждый импульс в течение времени передачи (или длительности импульса τ), ожидают возврата эхо-сигналов во время «слушания» или времени покоя и затем излучают следующий импульс, что показано на рис. 2.

Так называемый синхронизатор координирует во времени процесс синхронизации для определения расстояния до цели и выдает сигналы синхронизации для радара. Он же одновременно подает сигналы на передатчик, который посылает следующий новый импульс, и на индикатор и другие связанные схемы управления.

Время между началом одного импульса и началом следующего импульса называется периодом или межимпульсным интервалом (PRT) и PRT = 1/PRF.

Здесь частота повторения импульса (PRF) системы простейшего радара – это число импульсов, которые передаются в секунду. Частота передачи импульсов существенно влияет на максимальное расстояние, которое может отображаться, что мы покажем ниже.

Рис. 2. Временные этапы периодов работы простейшего радара

Основная функция радара – измерение расстояния

Расстояние до стационарной или перемещающейся цели (объекта) определяется из времени прохождения высокочастотного передаваемого сигнала и скорости распространения (с0). Фактическое расстояние цели от радара обычно называют «наклонная дальность» – это некоторая линия в поле зрения между радаром и облучаемым объектом, в то время как расстояние «по земле» – это горизонтальное расстояние между излучателем и его целью и его расчеты требуют знания высоты цели. Так как волны проходят к цели и обратно, то физическое время кругового прохождения луча радара делится пополам с целью получения времени, которое необходимо волне для достижения этой цели. Поэтому для расчетов обычно используется следующая формула:

Где R – наклонная дальность; t_delay – время, необходимое для прохождения сигнала до цели и обратно; с₀ – скорость света (приблизительно 3 × 10 8 м/сек).

Если соответствующее время прохождения (t_delay) известно, то расстояние R между целью и радаром можно легко рассчитать с использованием этого выражения.

Одна из практических проблем определения точности расстояния состоит в том, как однозначно определить расстояние до цели, если цель возвращает мощный эхо-сигнал. Эта проблема возникает из-за того, что импульсные радары, как правило, передают последовательность импульсов. Приемник радара измеряет время между передними фронтами последнего переданного импульса и импульса эха. На практике часто бывают, что эхо будет приниматься от цели на значительном (большом) расстоянии после передачи второго импульса передачи.

В этом случае радар будет определять «неправильный» временной интервал и, как следствие, неправильное расстояние. Процесс измерения допускает, что импульс связывается со вторым переданным импульсом и показывает значительно меньшее по сравнению с фактическим расстоянием до цели. Это называется «неоднозначность определения расстояния» и имеет место тогда, когда имеются крупноразмерные цели на расстояниях, превышающих время повторения импульса. Время повторения импульса определяет максимальное «однозначное» расстояние. Для увеличения значения «однозначного» расстояния необходимо увеличить PRT (это значит – снизить PRF).

Эхо-сигналы, появляющиеся после времени приема, могут фиксироваться: – либо во времени передачи, где они остаются не принимаемыми в расчет, так как радар не готов к приему в это время, – либо в следующем времени приема, когда они могут приводить к ошибке измерения. Зона однозначного определения дальности радара может определяться с использованием формулы:

R unamb = RPT — τ ∙ c 0 2

Численное значение используемого периода повторения импульсов (PRT) радара исключительно важно при определении максимального расстояния, так как время возврата от цели, которое превышает PRT системы радара, проявляется при неправильных положениях (расстояниях) на экране радара. Отражения, которые появляются при этих «неправильных» расстояниях, рассматриваются как вторичные эхо-сигналы во времени. Кроме проблемы зоны однозначного определения дальности удаленных целей (объектов), существует и проблема обнаружения объектов на минимальном расстоянии от радара. Известно, что когда передний фронт эхо-импульса попадает внутрь импульса передачи, невозможно точно определить время «кругового» прохода. Минимальное обнаруживаемое расстояние (R_min) зависит от импульса передатчиков при τ и времени восстановления мультиплексора t_recovery следующим образом:

R unamb = τ — t recovery ∙ c 0 2

Поскольку приемник радара не воспринимает сигнал до момента окончания импульса передачи, необходимо отключить его от передатчика во время передачи для исключения повреждения. В этом случае импульс «эхо» приходит от очень близкой цели. Следует иметь в виду, что цели на расстоянии от радара, эквивалентном длительности импульса, не обнаруживаются. Например, типовое значение для длительности импульса в 1 мкс для радара обычно соответствует минимальному определяемому расстоянию в 150 м, что, в общем, приемлемо. Однако радары с «длинным» импульсом имеют недостаток относительно минимального расстояния, в частности радары с сжатием импульса, которые могут использовать длительности импульса порядка десятков и даже сотен микросекунд. Типовая длительность импульса τ обычно составляет: – радар ПВО: до 800 мкс (минимальное расстояние 120 км); – радар воздушного наблюдения гражданского аэропорта 1,5 мкс (минимальное расстояние 250 м); – бортовой радар обнаружения перемещения объекта по поверхности: 100 нс (минимальное расстояние 25 м). Определение направления движения цели (объекта) – еще одна из важных функций радара.

Рис. 3. Определение истинного значения пеленга цели

Специалисты по радарам часто используют такой термин, как **азимут** – направление на цель, которое определяется направленностью антенны радара. Направленность, иногда называемая «коэффициент усиления антенны в заданном направлении», – это способность антенны концентрировать передаваемую энергию в одном конкретном направлении. Соответственно такая антенна с высокой направленностью называется направленной антенной. Путем измерения направления, в котором направляется антенна при приеме эха можно определять координаты цели. Точность угловых измерений обычно определяется направленностью, которая является определенной функцией геометрического размера антенны. «Истинный» пеленг цели радара – это угол между истинным направлением на север и некоторой условной линией, указывающей направление на цель. Этот угол обычно измеряется в горизонтальной плоскости и по часовой стрелке от направления на север. Угол азимута на цель радара может также измеряться по часовой стрелке от центральной линии несущего радара корабля или самолета и называется в этом случае относительным азимутом. В частности, быстрая и точная передача информации по азимуту между поворотным столом радара со смонтированной антенной на нем и информационными экранами имеет важное практическое значение для различных серво-систем современных РЭА. Эти серво-системы используются в более старых антеннах классических радаров и пусковых установках баллистических ракет и работают с помощью приборов типа сельсин-датчиков с вращательным моментом и сельсин-приемников с вращательным моментом. При каждом вращении антенны кодирующее устройство посылает множество импульсов, они затем подсчитываются в индикаторах. Некоторые радары работают без (или с частичным) механическим перемещением. Радары первой группы используют электронное сканирование фазы по азимуту и/или по возвышению (антенны с фазированной антенной решеткой).

Угол возвышения цели

Рис. 4. Определение угла возвышения объекта

Угол возвышения – это угол между горизонтальной плоскостью и линией видимости, измеренный в вертикальной плоскости. Угол возвышения обычно описывается с помощью символа буквы ε. Угол возвышения всегда положителен выше горизонта (угол возвышения 0), а отрицателен ниже горизонта (рис 4.).

Рис. 5. Определение амплитуды (а) и высоты (б) относительно уровня земли и уровня моря

Очень важный для пользователей радара параметр – высота цели над поверхностью земли (альтитуда), что обозначается обычно буквой Н. Истинной альтитудой считается фактическое расстояние над уровнем моря (рис. 5.а). Альтитуда может рассчитываться с помощью расстояния R и угла возвышения ε, как показано на рис. 5.б., где:

• R – наклонное расстояние до цели
• ε – измеренный угол возвышения
• r_e – эквивалентный радиус по земле

Однако на практике, как известно, распространение электромагнитных волн также подвергается эффекту рефракции (передаваемый луч радара не является прямой линией стороны этого треугольника, он изгибается), и величина отклонения от прямой линии зависит от следующих основных факторов: – передаваемой длины волны; – барометрического давления атмосферы; – температуры воздуха и – атмосферной влажности. Точность определения цели – это степень соответствия между оцениваемым и фактически измеренным положением и/или скоростью цели в данный момент времени и ее фактическим положением (или скоростью). Точность радионавигационных характеристик обычно представляется в виде заданной статистической меры «системной ошибки». Следует сказать, что установленная величина требуемой точности представляет неопределенность регистрируемой величины относительно истинной величины и фактически показывает интервал, в котором лежит истинная величина при установленной вероятности. Обычно рекомендуемый уровень этой вероятности составляет 9–10%, что соответствует примерно двум стандартным отклонениям среднего для нормального гауссового распределения измеряемой переменной. Любое остаточное смещение должно быть малым в сравнении с установленным требованием к точности. Истинное значение – это такая величина, которая при рабочих условиях характеризует точно переменную, которая должна измеряться или наблюдаться на требуемом характеристическом интервале времени, области и/или объеме. Точность не должна «конфликтовать» с еще одним важным параметром – разрешением радара.

Усиление антенны радара

Обычно этот параметр радара является известной величиной и приводится в его спецификации. Фактически это характеристика способности антенны фокусировать выходящую энергию в направленном луче. Его численное значение определяется очень простым соотношением:

G = максимальная интенсивность излучения средняя интенсивность излучения

Этот параметр (усиление антенны) описывает степень, в которой антенна концентрирует электромагнитную энергию в узком угловом луче. Два параметра, связанных с усилением антенны, – это коэффициент усиления антенны в заданном направлении и направленность. Усиление антенны служит в качестве критерия качества относительно изотропного источника с направленностью изотропной антенны, равной 1. Мощность, принимаемая от заданной цели, напрямую связана с квадратом усиления антенны, когда эта антенна используется как для передачи, так и для приема. Этот параметр характеризирует коэффициент усиления антенны – коэффициент увеличения передаваемой мощности в одном нужном направлении. Можно отметить, что в этом отношении эталоном является «изотропная» антенна, которая одинаково передает мощность сигнала в любом произвольном направлении (рис. 6).

Рис. 6. Диаграмма направленности высоко направленной антенны в сравнении с изотропной направленностью шаровой формы

Например, если сфокусированный луч имеет мощность в 50 раз больше, чем у равнонаправленной антенны с такой же мощностью передатчика, то направленная антенна имеет усиление 50 (17 децибел).

Апертура антенны

Как было отмечено выше, обычно в простейших радарах одна и та же антенна используется во время передачи и приема. В случае передачи вся энергия будет обрабатываться антенной. В случае приема антенна имеет то же усиление, но антенна принимает только часть поступающей энергии. Параметр «апертура» антенны в общем случае описывает то, насколько хорошо эта антенна может принимать мощность от поступающей электромагнитной волны.

При использовании антенны в качестве принимающей сигнал апертура антенны может для упрощения понимания представляться как площадь круга, построенного перпендикулярно поступающему излучению, когда все излучение, проходящее в пределах круга, выдается антенной в согласованную нагрузку. Таким образом, плотность поступающей мощности (Вт/м2) × апертуру (м2) = поступающая мощность от антенны (Вт). Очевидно, что усиление антенны прямо пропорционально апертуре. Изотропная антенна обычно имеет апертуру λ2/4π. Антенна с усилением G имеет апертуру Gλ2/4π.

Размеры проектируемой антенны зависят от ее требуемого усиления G и/или используемой длины волны λ в виде выражения частоты передатчика радара. Чем выше частота, тем меньше антенна (или выше усиление при равных размерах).

Большие «тарелкообразные» антенны радара имеют апертуру, почти равную ее физической площади, и усиление, как правило, от 32 до 40 дБ. Изменение качества антенны (нерегулярность антенны, деформации или обычный образовавшийся на ее поверхности лед) имеет очень большое влияние на усиление.

Шумы и эхо-сигналы

Минимально различимый эхо-сигнал определяется как мощность полезного эхосигнала на приемной антенне, который дает на экране различимую отметку цели. Минимально различимый сигнал на входе приемника обеспечивает максимальное расстояние обнаружения для радара. Для каждого приемника имеется определенная величина мощности приема, при которой приемник может работать вообще. Эта наименьшая рабочая принимаемая мощность часто обозначается MDS (минимально различимый сигнал). Типовые значения MDS для радара лежат в диапазоне от 104 до 113 дБ. Численные значения величины максимальной дальности определения цели можно определить из выражения:

R max = P tx ∙ G 2 ∙ λ 2 ∙ σ t 4π 3 ∙ P MDS ∙ L S 4

Термин «шум» также широко используется разработчиками и пользователями радиолокационной техники. Численное значение MDS зависит в первую очередь от отношения сигнал/шум, определяемого как отношение энергии полезного сигнала к энергии шума. Все радары, так как они являются полностью электронным оборудованием, должны уверенно работать в присутствии определенного уровня шума. Основной источник шума называется тепловым шумом, и он вызывается тепловым движением электронов.

В общем случае все виды шумов можно разделить на две большие группы: внешний атмосферный или космический шум и внутренний (шум приемника – вырабатываемый внутри в приемнике радара). Общая (интегральная) чувствительность приемника во многом зависит от уровня собственного шума приемника радара. Приемник с низким уровнем собственного шума, как правило, разрабатывается с использованием специальных конструкцией и компонентов, которые расположены в самом начале тракта. Проектирование приемника с очень низкой шумовой характеристикой достигается за счет минимизации коэффициента шума в самом первом его блоке. Этот компонент, как правило, характеризуется низкой шумовой характеристикой с большим усилением. По этой причине он обычно и называется «малошумящий предусилитель» (Low noise preamplifier – LNA).

Ложная тревога – это «ошибочное решение по обнаружению цели радаром, вызванное шумом или другими мешающими сигналами, превосходящими порог обнаружения». Проще говоря, это указание наличия цели радаром, когда реальной цели нет. Интенсивность ложных сигналов (FAR) рассчитывается с использованием следующей формулы:

FAR = количество ложных целей число ячеек диапазона

Сигналы ложных тревог вырабатываются тогда, когда тепловой шум превышает некоторый уровень установленного порога за счет наличия паразитных сигналов (как внутренних для приемника радара, так и из источников, внешних для радара) или при ошибках (сбоях) функционирования оборудования. Ложный сигнал может проявляться как мгновенная метка цели на дисплее ЭЛТ, на выходе процессора цифрового сигнала, в виде звукового сигнала или всеми этими средствами вместе. Если порог обнаружения устанавливается слишком высоко, будет очень мало ложных сигналов, но требуемое отношение сигнал/шум будет «подавлять» обнаружение действительных целей. Если порог установлен слишком низко, то слишком большое число ложных срабатываний будет маскировать обнаружение действительных целей. Искусство разработчика радара и заключается в том, что необходимо выбрать именно оптимальный для решаемого круга задач уровень порога обнаружения. Принятый и демодулированный эхо-сигнал обрабатывается пороговой логикой. Этот порог должен сбалансироваться так, чтобы нужные сигналы определенной амплитуды имели возможности прохождения, а шум бы автоматически удалялся. Так как сильный шум присутствует в «верхушках» смешанного сигнала, которые лежат в диапазоне нужных малых сигналов, то оптимизированный уровень порога должен быть компромиссом. Нужные сигналы должны, с одной стороны, достигать индикации при минимальной амплитуде; с другой стороны, интенсивность ложных сигналов не должна возрастать.

Поэтому используется еще один параметр – вероятность обнаружения цели, который определяется следующим образом:

P D = обнаружение цели все возможные метки цели ∙ 100 %

Классификация радиолокационных устройств

В зависимости от выполняемой функции радиолокационные устройства (РЛУ) классифицируются следующим образом (рис. 7) .

Можно выделить сразу две большие группы РЛУ, отличающиеся типом (видом) используемого устройства отображения конечной информации. Это РЛУ с формированием изображения и РЛУ без формирования изображения. РЛУ с построением изображения формирует картину наблюдаемого объекта или области. Они обычно применяются для построения карты земной поверхности, других планет, астероидов, других небесных тел и для распределения по категориям целей для военных систем.

Рис. 7. Функциональная классификация РЛУ

Радары без построения изображения производят измерения обычно только в линейном одномерном представлении изображения. Типичными представителями системы радара без построения изображения являются измерители скорости и радарные измерители высоты. Они также называются измерителями на отражении, так как они измеряют свойства отражения объекта или области, которые наблюдаются. Примеры вторичных радаров без построения изображения – противоугонные системы в автомобилях, системы защиты помещений и др.

Все разновидности РЛУ в зарубежной литературе разделяются на две большие группы «Primary Radars» (первичные радары) и «Secondary Radars» (вторичные радары). Рассмотрим их отличия, особенности организации и применения, используя ниже терминологию основного используемого источника.

Первичные радары (Primary Radars)

Первичный радар сам формирует и передает высокочастотные сигналы, которые отражаются от целей. Возникшие эхо-сигналы принимаются и оцениваются. В отличие от вторичного радара, первичный радар излучает и принимает свой собственный излученный сигнал снова в виде эха. Иногда первичный радар бывает оснащен дополнительным устройством запроса, которым снабжены вторичные радары, для комбинации преимуществ обеих систем. В свою очередь, Primary Radars разделены на две большие группы – импульсные (Pulses Radars) и волновые (Continuous Wave). Импульсный радар формирует и передает высокочастотный импульсный сигнал высокой мощности. После этого импульсного сигнала следует более длинный временной перерыв, при котором может быть принят эхо сигнал, перед тем как отправляется следующий сигнал. В результате обработки можно определить направление, расстояние и иногда, при необходимости, высоту или высоту над уровнем моря цели исходя из зафиксированного положения антенны и времени распространения импульсного сигнала. Эти классические радары передают очень короткие импульсы (для получения хорошего разрешения по расстоянию) с предельно высокой мощностью импульса (для получения максимального расстояния распознавания цели). В свою очередь все импульсные радары можно разбить также на две большие группы. Первую из них составляют импульсные радары с использованием метода сжатия импульсов. Эти радары передают относительно слабый по мощности импульс с большой длительностью. Отмодулирует передающийся сигнал для получения разрешения по расстоянию также в пределах передающегося импульса с помощью методики сжатия импульса. Далее различают моностатические и бистатические радары, представляющие вторую группу. Первые разворачиваются на одном месте, передатчик и приемник располагаются совместно и радар в основном использует одну и ту же антенну для приема и передачи.

Бистатические радары состоят из разделенных мест расположения приемника и передатчика (на значительном расстоянии).

Вторичные радары (Secondary Radars)

Так называемый вторичный радар отличается тем, что использующий его объект, например самолет, должен иметь собственный ретранслятор (передающий ретранслятор) на борту и этот ретранслятор отзывается на запрос путем передачи кодированного сигнала отзыва. Этот отклик может содержать значительно больше информации, чем может получить первичный радар (например, высота, код идентификации или также любые технические проблемы на борту, такие как потери радиосвязи).

Наличие ретранслятора необходимо для обеспечения значительного снижения мощности передатчика в случае достижения того же максимального расстояния обнаружения. Приемник вторичного радара может быть менее чувствительный, так как мощность активного ответа всегда выше, чем мощность пассивных эхосигналов. Это обстоятельство имеет негативное влияние на боковые лепестки. Это должно компенсироваться разработчиком путем использования соответствующих мер подавления эффекта боковых лепестков. Так как частоты передачи и приема различны, здесь не возникает мешающих отражений. Поэтому нет необходимости в MTI системе для компенсации паразитных отражений от земли. С другой стороны, изменение частоты с помощью преднамеренной помехи невозможно. Возникающие внутренние помехи в оборудовании вторичного радара исключаются использованием дополнительных мер при монтаже радиоэлектронных компонентов радара.

Радар непрерывной волны (Continuous Wave Radar)

Радары непрерывной волны (CW-радары) передают непрерывно высокочастотный сигнал. Эхо-сигнал также принимается и обрабатывается непрерывно. Передаваемый сигнал этого радара постоянен по амплитуде и частоте. Этот вид радаров обычно специализируется на измерении скорости движения различных объектов. Например, это оборудование используется для измерителей скорости. CW-радар, передающий немодулированную мощность, может измерять скорость с использованием доплеровского эффекта, при этом он не может измерять расстояние до объекта.

CW-радары имеют тот основной недостаток, что они не могут измерять расстояние. Для устранения этой проблемы может использоваться метод частотного сдвига.

Классификация и принципиальные особенности военных радаров

Рис. 8. Классификация радаров в соответствии со сферой использования.

Все многообразие радаров можно разделить на типы на основе сфер их использования.

Радары ПВО могут обнаруживать воздушные цели и определять их положение, курс и скорость в относительно большом пространстве. Максимальное расстояние для радаров ПВО может превышать 500 км, и покрытие по азимуту составляет полный круг в 360 градусов. Радары ПВО обычно делятся на две категории в зависимости от объема передаваемой информации о положении цели. Радары, которые выдают только информацию о расстоянии и азимуте, называются двумерными, или 2D радарами. Радары, которые выдают расстояние, азимут и высоту, называются трехмерными или 3D радарами.

Радары ПВО используются как устройства раннего предупреждения, так как они могут обнаруживать приближение самолета противника или ракет на больших расстояниях. В случае атаки раннее предупреждение о противнике важно для организации успешной обороны от атаки. Защита от авиации в виде противовоздушной артиллерии, ракет или истребителей должна иметь высокую степень готовности во времени для отражения атаки. Информация о расстоянии и азимуте, даваемая радарами ПВО, предназначена для начального озиционирования радаров, отслеживания и управления огнем по цели.

Другая функция радара ПВО – направление боевого патрулирующего самолета к положению, пригодному для перехвата самолета противника. В случае управления самолетом информация по направлению движения цели получается оператором радара и передается на самолет либо голосом пилоту по радиоканалу, либо по компьютерной линии.

Основные применения радаров ПВО:

• раннее предупреждение на большом расстоянии (включая раннее предупреждение о воздушной цели)
• захват цели и предупреждение о баллистической ракете
• определение высоты цели

Применение радара

Радар применяется как в военных, так и в гражданских целях. Наиболее распространенное применение в гражданских целях — это помощь в навигации для морских и воздушных судов. РЛС, установленные на судах или в аэропорту, собирают информацию о других объектах, чтобы предотвратить возможные столкновения. На море собирается информация о буях, скалах и т.д. В воздухе РЛС помогают заходить на посадку воздушным судам, в условиях плохой видимости или неисправности. Также радары используются в метеорологии, при прогнозировании погодных условий. Синоптики, как правило, используют их в сочетании с лидаром (оптическим радаром) для изучения штормов, ураганов и других погодных катаклизмов. Доплеровский радар основывается на принципе эффекта Доплера – т. е. изменение частоты и длины волны для наблюдателя (приемника) из-за движения источника излучения или наблюдателя (приемника). Анализируя изменения частоты отраженных радиоволн, доплеровский радар может отслеживать движение штормов и развитие торнадо.

Ученые используют радары, чтобы отслеживать миграцию птиц и насекомых, определять расстояние до планет. Потому как он может показать в каком направлении и как быстро движется объект, радар используется полицией для определения нарушений скоростного режима. Подобные технологии используются в спорте, например в теннисе, чтобы определить скорость подачи. Радар используют спецслужбы, чтобы сканировать объекты. В военных целях радары, в большей степени, применяют в качестве поиска целей и управления огнем.

Радары сейчас используются довольно широко. Особенно широкое применение они нашли в военной технике – ни один самолет или судно не обходится без радара. Да и наземные радары распространены. На основе их показаний диспетчеры управляют движением и посадки самолетов, они отслеживают появление опасных или подозрительных объектов на суше и на море. На кораблях также есть такое устройство, как эхолот, которое работает по принципу радара, только измеряет глубину под судном.

Современные радары способны обнаружить цель на сотни километров. Созданы целые сети радиолокационных станций, которые постоянно «прощупывают» поверхность Земли с целью обнаружения авиа- и ракетной атаки. И в мирных целях радары тоже применяются – в космической технике и в авиатранспорте, на судах и даже автодорогах.

Открытие радиоволн подарило нам не только радио, телевидение и мобильники, но и способность «видеть» на сотни и тысячи километров в любую погоду, на Земле и в космосе. И, в заключение — просто интересный факт. Так называемые «самолеты-невидимки», созданные по технологии «стеллс», конечно невидимками на самом деле не являются. Для глаза они – обычные самолеты, только необычной формы. А внешняя обшивка такого самолета рассчитана так, чтобы луч радара в любом положении отражался куда угодно, только не обратно к радару. Кроме того, она сделана из специального полимера, поглощающего большую часть радиосигнала. То есть, радар не получит отраженный сигнал от такого самолета, а значит – ничего не нарисует на своем экране. Такая вот война технологий получается.

Обзор некоторых других современных радарных систем

Siemens VDO Automotive с 2003 года предлагает систему, основанную на радарах и видеодатчиках. Для реализации функциональности мониторинга «мертвых зон» и помощи при смене полосы система Siemens VDO использует инсталлируемый на заднем бампере автомобиля двухлучевой радарный датчик на 24 ГГц, который представляет собой и ACU, и датчик как один компонент.

В 2003 году Denso ввела две системы — АКК и систему предотвращения аварий, в обеих используются миллиметровый радар и блок управления (названные vehicle distance ECU для ACC и pre-crash ECU, соответственно).

77-гигагерцовый радар Denso может определять препятствия в горизонтальной плоскости с углом в 20° с точностью в 0,5°. Диапазон детектирования относительной скорости составляет ±200 км/ч (включая обнаружение стационарных объектов), диапазон детектирования расстояния — более 150 м.

Система pre-crash safety system Denso, основанная на радарах, автоматически активирует пассажирские ремни безопасности и тормозную систему автомобиля. Denso разработала эту систему совместно с корпорацией Toyota Motor. В новые автомобили эта система была введена в Японии еще в 2003 году, а в Северной Америке — в 2004 году.

АКК от TRW Automotive включает радарный датчик AC20 на 76 ГГц с цифровой волной FSK, цифровой процессор и контроллер. В радарном датчике с типичным интерфейсом CAN использован модульный дизайн на основе MMIC. Измерения расстояния— в диапазоне 1–200 м с точностью ±5% или 1 м, измерения скорости — в диапазоне ±250 км/ч с точностью ±0,1 км/ч, угловой диапазон измерений ±6° с точностью ±0,3°.

Максимальное замедление при вмешательстве АКК в управление (тормозную систему) ограничено пределом в 0,3 g. Если требуется большее замедление, требуется вмешательство водителя. Необходимое тормозное усилие в системах от TRW может быть также обеспечено электронным усилителем Electronic Booster, VSC/ESP.

Поскольку АКК часто слишком активно вмешиваются в управление, из-за чего многие водители отключают круиз-контроль, радарная система Eaton VORAD (Vehicle Onboard RADar) разработана производителем с целью достичь минимального вмешательства системы в управление и продвигается на рынок в основном как средство помощи для бдительного и добросовестного водителя.

Система Eaton VORAD состоит из четырех основных компонентов: антенной сборки, центрального процессорного блока, водительского дисплея, соединительных жгутов.

Система Eaton VORAD включает основной передний радар для мониторинга транспортных средств во фронтальной области обзора и дополнительные боковые радары для мониторинга «мертвых зон» и других применений. Боковые датчики и боковые сенсорные дисплеи поставляются производителем как опции. Радарные сигналы от работающей системы всегда определяют расстояние между объектами во фронте автомобиля и относительную скорость и служат для предупреждения водителя об опасных ситуациях посредством только визуальных и звуковых сигналов (без воспроизведения видеоданных). Помимо множества стандартных функций, обеспечиваются такие опции, как режим тумана Fog Mode (визуальное предупреждение на дисплее о наличии объектов в пределах 150 метров), регулировка интенсивности дисплея по сигналам от датчика освещения, одновременное слежение до 20 объектов, находящихся впереди, и другие.

Система VORAD также поддерживает два специальных режима— Blind Spotter иSmart Cruise.

В режиме Blind Spotter дополнительный боковой датчик, включающий радарный трансмиттер и ресивер, закрепленный сбоку автомобиля, определяет подвижные или стационарные объекты от 0,3 до 3,7 м в стороне от автомобиля.

В режиме SmartCruise автомобиль поддерживает заданное расстояние до впереди идущего автомобиля.

Компания Delphi представила на автомобильный рынок свою интегрированную радарную 24-гигагерцовую UWB систему парковки Forewarn Back-up Aid system с интерфейсом CAN, предназначенную для осуществления функций помощи при заднем ходе, включая автоматическое торможение при идентификации подвижного или неподвижного препятствия. Принцип работы системы— CW (не доплеровский).

Улучшения включают интегрированный двойной ресивер и визуальный индикатор диапазона. Двойной ресивер позволяет повысить измерительный диапазон до 6 м с типичными скоростями заднего хода в диапазоне 4,8–11,3 км/ч, причем с одновременным расширением области охвата за углами автомобиля.

Компанией Delphi разработаны также и другие системы фронтального и бокового обнаружения объектов. Так, боковой детектор РКД на 24 ГГц в системе Delphi Forewarn Radar Side Alert предупреждает водителя о появлении объектов на соседних полосах в пределах 2,4–4 м. Фронтальная система обнаружения объектов использует многофункциональный РДД, работающий на частоте 77 ГГц, для детектирования и классификации объектов в диапазоне до 150 м. Системы Forewarn Smart Cruise Control, Forward Collision Warning иCollision Mitigation поставляются, например, для новых автомобилей Ford Galaxy и S-MAX.

Для таких применений, как мониторинг «мертвых зон», ПСП, радары 24 ГГц используют также компании Valeo, Raytheon и M/ACOM, Continental и Hella.

Основы радиолокации

Передающим устройством (передатчиком) называется устройство, предназначенное для создания колебаний высокойчастоты требуемой мощности и излучения в пространство этих колебаний в виде электромагнитных волн.

Задачи передающего устройства радиолокатора

Передающее устройство радиолокатора генерирует короткие высокочастотные импульсы высокой мощности. Для передающего устройства радиолокатора требуются следующие технические характеристики:

• Передатчик должен быть способен генерировать необходимую мощность радиочастот с требуемой импульсной мощностью.
• Передатчик должен иметь соответствующую высокочастотную полосу пропускания.
• Передатчик должен генерировать радиочастотную энергию с достаточной стабильностью частоты для дальнейшей обработки сигнала.
• Передатчик должен быть легко модулируемым и соответствовать требованиям к форме импульса.
• Передатчик должен быть эффективным, надежным и простым в обслуживании, иметь длительный срок службы и быть рентабельным.

Важной составной частью передающего устройства радиолокатора всегда является мощный выходной каскад, поэтому в данной секции речь идет в основном о различных возможностях генерации высокой мощности на высоких частотах. Передающие устройства строят по двум основным схемам:

1. однокаскадные передающие устройства («мощный автогенератор»);
2. многокаскадные передающие устройства («задающий генератор-усилитель мощности»).

Передающее устройство первого типа («мощный автогенератор»)

Часто используемым типом передающего устройства является самоколебающийся генератор, например, с магнетроном, который включается высоковольтным импульсом. Преимущества, прежде всего, простота схемного решения и конструктивного исполнения, малый вес и габариты, небольшая стоимость, простота малые эксплуатационные расходы. Этот высоковольтный импульс в качестве напряжения питания для передающей трубки обеспечивается специальным модулятором.

Рисунок 1: Псевдо-когерентный передатчик на радиолокационной станции П-37

Рисунок 1: Псевдо-когерентный передатчик на радиолокационной станции П-37

Здесь вы можете увидеть передающий шкаф от исторического русского радиолокатора П-37 «МЕЧ» (1РЛ139). Это типичный передатчик с магнетроном типа «мощный автогенератор», который подает свою высокочастотную энергию непосредственно в систему волноводов. Вы можете увидеть этот магнетрон с его сильными постоянными магнитами в средней части корпуса излучателя. Справа блок модулятора с тиратроном. В нижней плоскости находятся импульсный трансформатор, цепь задержки с зарядным диодом и высоковольтный трансформатор.

Из этих передающих шкафов радар имел в работе 5 штук, три подводили нижнюю антенну, две верхнюю антенну. Для охлаждения через весь шкаф протягивался воздушный поток, вентиляторы которого крепились к наружной стенке кабины. При открытии дверей шкафа отключается высокое напряжение. Если дверь будет открыта очень широко, то механическое устройство даже разрядит высоковольтные компоненты, замыкая их коротким замыканием.

Радиопередающие устройства второго типа («усилитель мощности»)

Передающие устройство данного типа состоят их маломощного задающего генератора (возбудителя) и усилителя мощности или цепочки усилителей мощности в зависимости от требуемой энергии зондирующих сигналов. Стабильность частоты зондирующего сигнала определяется в основном маломощным задающим генератором, частота которого стабилизируется например с помощью кварца. Разработка многокаскадных радиопередающие устройства оказалась возможной благодаря созданию мощных усилительных приборов: пролётных клистронов, мощные лампы бегущей волны (ЛБВ), амплитронов и др.

Обзор

В следующей таблице приведено сравнение типов передатчиков, используемых в настоящее время в радиолокационной технике:

Таблица 1: Технологии передатчиков для импульсных радиолокационных устройств
источник: Tracy V. Wallace, Georgia Tech Research Institute, Atlanta, Georgia.

Издатель: Кристиан Вольф, Автор: Андрій Музиченко
Текст доступен на условиях лицензий: GNU Free Documentation License
а также Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License,
могут применяться дополнительные условия.
(Онлайн с ноября 1998 года)

Радиосвязь — передача и прием информации с помощью радиоволн, распространяющихся в пространстве без проводов.

Гармонический сигнал радиочастоты, излучаемый в окружающее пространство, не содержит полезной информации (кроме факта существования радиоизлучателя). Поэтому передаваемая информация кодируется в радиосигнале. Для радиосвязи требуется радиопередатчик, излучающий радиоволны, переносящие необходимую кодированную информацию, и радиоприемник, улавливающий и декодирующий (расшифровывающий) излучаемый передатчиком сигнал (рис. 160). В случае, если мощность передатчика невелика (сотовые и спутниковые телефоны) или если его излучение распровтраняется в пределах прямой видимости (УКВ-излучение, телевещание), дополнительно используют ретрансляторы (стационарные и спутниковые). Ретрансляторы принимают сигнал передатчика и переизлучают его с большей мощностью, обеспечивая передачу сигнала на большие расстояния.

Основные элементы радиосвязи

Виды радиосвязи.Различают четыре вида радиосвязи: радиотелеграфная, радиотелефонная и радиовещание, телевидение, радиолокация. Они отличаются формой передаваемого сигнала, или модуляцией (табл. 6).

Принцип радиотелефонной связи

Первую передачу информации на расстоянии осуществил русский ученый Александр Степанович Попов (рис. 1).

Для этой цели А.С. Попов использовал известную всем азбуку Морзе. Именно ему удалось осуществить радиосвязь, то есть передачу информации при помощи электромагнитных волн. Она заключалась в том, что при помощи точек и тире сообщалась некая информация.

Чем же отличается телефонная радиосвязь от радиосвязи?

Радиотелефонной связью мы называем передачу информации, речи, музыки на большие расстояния при помощи электромагнитных волн. Принцип радиотелефонной связи заключается в следующем: в передающей антенне создается высокочастотный переменный электрический ток, этот ток вокруг передающей антенны создает переменное электромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитных волн. Такая волна, попадая на приемную антенну, возбуждает в приемной антенне ток той же частоты, что и был произведен при излучении, и таким образом осуществляется радиосвязь, то есть при помощи электромагнитных волн. Для того чтобы обеспечить такую связь, нужны специальные устройства. Во времена А.С. Попова и Генриха Герца, который впервые осуществил излучение электромагнитной волны и ее прием, источники электромагнитных колебаний были очень слабы, и поэтому на большие расстояния электромагнитная волна распространяться не могла. Тем не менее А.С. Попову удалось осуществить связь на расстоянии более 70 километров.

В наше время радиосвязь осуществляется по всему земному шару, даже за его пределами. Вопрос с производством высокочастотных колебаний был решен в 1913 году, когда был создан генератор незатухающих электромагнитных колебаний (рис. 2).

Рис. 2. Генератор незатухающих электромагнитных колебаний (Источник)

Главной частью генератора является трехэлектродная лампа – триод, которая состоит из трех частей: анод, сетка и катод. Вот такая лампа является основной частью любого генератора незатухающих колебаний.

Рассмотрим схему устройства передатчика электромагнитных волн или передающего устройства (рис. 3):

Рис. 3. Передатчик электромагнитных волн

В первую очередь это генератор высокой частоты (ГВЧ), соединенный с модулятором (М), на который поступает звук от микрофона. В микрофоне механические колебания, звуковые колебания преобразуются в электрические колебания низкой частоты, и эти колебания от генератора высокой частоты и микрофона соединяются в модуляторе.

После усилителя (У) промодулированный сигнал поступает на передающую антенну, и уже этот сигнал выходит в эфир.

Слово «модуляция» означает «размеренность». Рассмотрим, как осуществляется модуляция в передающей части и из чего она состоит (рис. 4).

Рис. 4. Модуляция в передающей части

На первой части рисунка изображены высокочастотные колебания, по вертикали расположено напряжение (U₁), которое изменяется синусоидально и за очень маленький промежуток времени проходит очень много колебаний.

Вторая часть рисунка соответствует электрическим сигналам, которые поступают на модулятор от микрофона, это низкочастотные сигналы.

Когда в модуляции происходит объединение этих сигналов, мы наблюдаем высокочастотную составляющую, которая меняется по амплитуде в соответствии сигналам низких частот.

Этот процесс называется амплитудная модуляция.

Сегодня амплитудная модуляция – хорошо изученный и отработанный элемент, поэтому очень часто используется в радиосвязи, то есть когда мы слушаем радио, мы используем амплитудно-модулированный сигнал.

Существуют и другие способы модуляции: частотная модуляция или фазовая модуляция, они тоже нашли свое применение.

Сигнал, который мы создали, промодулировали, отправили в эфир, должен прийти к приемнику этого сигнала и, соответственно, получить звуковую частоту, которую можно было бы превратить в звук и послушать. Посмотрим, из каких же составляющих состоит приемная часть и какие преобразования происходят в этой части (рис. 5).

Рис. 5. Приемная часть (Источник)

Приемная часть в первую очередь состоит из приемной антенны, далее детекторный приемник или детектор (Д). Сигнал, полученный антенной, поступает на детектор, где происходит процесс отделения высокочастотной составляющей от низкочастотной, в дальнейшем сигнал, соответствующий низкой частоте, усиливается в усилителе низкой частоты (УНЧ) и далее поступает на динамик, который воспроизводит звук.

Именно в детекторном радиоприемнике производятся отделения высокочастотной составляющей от низкочастотной, та самая высокая частота, которую мы получаем в генераторе, является несущей частотой. Именно на эту частоту должен быть настроен колебательный контур приемника.

Рассмотрим устройство детекторного радиоприемника (рис. 6):

Рис. 6. Детекторный радиоприемник (Источник)

Основной частью любого радиоприемника является настроечный закрытый колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора с переменной емкостью, изменяя емкость конденсатора, мы настраиваемся на нужную нам волну. Непосредственно к самому контуру присоединяется приемная антенна. Роль детектора выполняет полупроводниковый диод, сигнал поступает с большими помехами, и поэтому необходим фильтр (в данном случае это конденсатор) который не только убирает помехи, но и производит сглаживание пульсирующего тока. Далее сигнал поступает через сопротивление на динамик. Схема детекторного радиоприемника очень часто связана с вопросом: а где же берется энергия для работы приемника? Детекторный радиоприемник работает от энергии принятых электромагнитных волн, для него не нужно никакого дополнительного источника. Если антенна будет слишком короткой, то никакого сигнала мы не услышим, потому как энергия, полученная приемной антенной, будет невелика. Поэтому для устойчивой работы приемника антенна должна быть достаточно длинной. Сегодня разработаны различные системы антенн внутри самого приемника.

Обратимся к процессам, происходящим внутри приемника (рис. 7).

Рис. 7. Процессы, происходящие внутри приемника (Источник)

На приемную антенну поступает промодулированный сигнал, который, пройдя настроечный контур, попадает на детектор, образуется пульсирующий ток, диод пропускает ток только в одном направлении, поэтому образуется лишь верхняя часть от сигнала, который приходит. Фильтр (конденсатор), каждые полпериода заряжаясь и разряжаясь, приводит к тому, что образуется сглаживание и появляется линия, которая соответствует низкочастотной составляющей. После электрического сопротивления в схеме детекторного радиоприемника мы получаем электрический сигнал, соответствующий низкочастотной составляющей. Именно этот сигнал поступает в динамик, и уже непосредственно динамик преобразует сигнал в механическую волну, которую мы называем звуком.

Понятие о телевидении

В вопросах телевидения ситуация похожая, только возникают дополнительные трудности – на модулятор необходим еще один сигнал, который несет информацию об изображении. Если это все соединить и послать в эфир, то телеприемник, принимая такой сигнал, должен разделить его на три части: звук, изображение и управляющий сигнал, ведь должна происходить синхронизация звука, изображения и само изображение должно быть совершенно четким.

Кроме телевидения и радиовещания, очень важное значение в нашей жизни имеет радиолокация. Радиолокация – это определение и обнаружение местоположения различных объектов при помощи радиоволн.

Радиолокация широко распространена в радиосвязи. Радиолокация осуществляется при помощи прибора – радиолокатора (радара) (рис. 8).

Рис. 8. Радар (Источник)

В радарах антенны передающая и приемная соединены вместе, радиолокатор – это комбинация приемника и передающего устройства. Работает радиолокатор в импульсном режиме (рис. 9).

Рис. 9. Принцип работы радиолокатора (Источник)

Импульсный режим составляет одну миллионную секунды. Посылается сигнал – и радар автоматически переключается на прием этого сигнала, свойства работы радара основаны на том, что электромагнитная волна способна отражаться от поверхности. Вот этот отраженный сигнал радар и принимает в тот момент времени, когда он работает на прием. Расстояние до цели при помощи радара определяются по формуле, которую используют

В этой формуле представлено расстояние до цели (S), скорость электромагнитной волны (с) – величина постоянная и соответствует скорости в 300 000 км/с, время от момента подачи сигнала до момента приема сигнала, деленное пополам, так как сигнал идет до цели и обратно. Радиолокация используется не только на земле, но и в астрономии для обеспечения взаимосвязи между различными космическими телами и Землей. Определение расстояния до Луны было осуществлено с помощью радиолокатора. Был послан сигнал, получен отраженный сигнал, в результате чего уточнили расстояние от Земли до Луны.

Сегодня в астрономии радиолокация занимает свое особое место, радиоастрономия – это один из видов очень серьезных, быстроразвивающихся частей науки.

Задачи на радиолокацию

1. На каком расстоянии от антенны радиолокатора находится объект, если отраженный от него радиосигнал возвратился обратно через 200 мкс

1. Длительность каждого импульса, отправленного сигнала равна 2 мкс. На каком минимальном расстоянии РЛС может обнаружить цель?

2. Найти время между отправленными принятыми сигналами, если объект был обнаружен на расстоянии 30км

3. Время между отправленными сигналами, равно 10 мкс. Найти максимальное расстоянии, на котором РЛС может обнаружить объект

легкии тест
110. Как работает передающая часть радиолокатора?
А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время
В. Отключается сразу после передачи сигнала
114. По какой формуле определяется расстояние до объекта при радиолокации?
А. L =2ct Б. L =υt/2 В. L=ct/2 Г. L =2υt

С помощью какого устройства можно получить электромагнитные волны?

А. радиоприемник Б. телевизор В. Колебательный контур

Г. Открытый колебательный контур

Процесс изменения высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты называется…

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Как работает передающая часть радиолокатора?

А. работает постоянно Б. отключается самопроизвольно в любое время

В. Отключается сразу после передачи сигнала

По какой формуле определяется расстояние до объектов?

А. R=2ct Б. R=υt/2 В. R=ct/2 Г. R=2υt

Процесс выделения сигнала низкой частоты называется….

А. модуляция Б. радиолокация В. Детектирование Г. Сканирование

Несет ли детектированный сигнал информацию?

А. да, но мы ее не воспринимаем;

Б. да, и мы можем ее воспринимать непосредственно органами слуха;

Передача звукового сигнала на большие расстояния осуществляется…

А. непосредственной передачей звукового сигнала без каких-либо преобразований;

Б. с помощью детектированного сигнала;

В. С помощью моделированного сигнала.

Как уменьшить период колебаний колебательного контура?

А. надо уменьшить емкость конденсатора и увеличить индуктивность колебательного контура;

Б. надо увеличить емкость конденсатора и уменьшить индуктивность колебательного контура;

В. Надо уменьшить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура;

Г. Надо увеличить и емкость конденсатора, и индуктивность колебательного контура.

Прямая, перпендикулярная совокупности точек равной фазы, называется…

А. лучом Б. фронтом волны В. Волновой поверхностью

Для чего нужен процесс модулирования?

А. для передачи сигнала на большие расстояния;

Б. для обнаружения объектов;

В. Для выделения низкочастотного сигнала;

Г. Для преобразования низкочастотного сигнала.

Электромагнитные волны являются…

А. поперечными Б. продольными В. И поперечными и продольными одновременно

Фронт волны – это…

А. последняя волновая поверхность Б. любая волновая поверхность

В. Первая волновая поверхность

Совокупность точек, до которых дошло возмущение к моменту времени t, называется…

Похожие публикации:

1. Контактор модульный для чего нужен
2. Почему болгарка бьет током
3. Протекает чаша блендера что делать
4. Сколько электронов содержится в нейтральном атоме свинца