Conceptos básicos del radar de matriz en fase

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Por lo tanto, ya entiendo que la resolución máxima de un sistema de radar es λ R / L, donde lambda es la longitud de onda, R es el rango al objetivo, y L es el diámetro de la antena, y eso para una fase array, L sería la distancia máxima entre las antenas (corríjame si me equivoco :)). Pero hay dos cosas que no sé:

1) ¿Cómo se podría calcular el ancho de banda máximo de un sistema de matriz en fase? Sé que se pueden reorientar "en milisegundos" y se pueden usar diferentes partes de la matriz para rastrear diferentes objetivos al mismo tiempo. Pero cuando se desplaza por el terreno, ¿qué determina cuántos puntos de datos de retorno puede leer por segundo?

2) ¿Cómo se calcula / estima la precisión del rango cuando se miden distancias al objetivo? Nuevamente, las múltiples antenas me sacan un poco porque sé que en un solo sistema de antena generalmente tiene el interruptor de la antena entre los pulsos y la espera de retornos, pero me imagino que en un conjunto de fases cuando tenga muchas antenas, podría ser diferente.

Esto es todo sobre la cartografía del terreno de un vehículo más ligero que el aire. Solo intento calcular qué tipo de calidad de datos podría recopilarse, y parece que la mayoría de las preguntas de radar sobre el intercambio de pila están en esta sección. :)

En ese frente ...

3) ¿Estoy equivocado de que la matriz en fase es la opción de radar ideal para esta aplicación? Sé que el mapeo aéreo del terreno generalmente se realiza con SAR, pero a) un vehículo más ligero que el aéreo se mueve mucho más lento que un avión o una nave espacial (malo para SAR), y 2b) se extiende sobre una gran área física (bueno para un conjunto de fases). Corríjame si me equivoco y el SAR o algún otro tipo de radar sería superior desde una perspectiva de masas para una resolución determinada.

    
pregunta KarenRei

2 respuestas

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Los sistemas de radar emiten ondas de radio FUERTES, generalmente como ráfagas de tono de la portadora de RF.

El objetivo refleja la onda de radio, generalmente en todas las direcciones, con solo un poquito de energía regresando a la Antena.

Si recibe energía reflejada de -100 dBm (con 0 dBm a través de 50 ohmios siendo 0.623 Vpp), tiene 0.632 Cpp / 10 5 o 632,000 uVpp / 100,000 = 6.32 uVpp.

Para detectar que, después de un solo pulso, necesita una señal bastante limpia, una buena relación señal / ruido, como 20 dB SNR, por lo que el ruido debe ser -100, -20, o -120 dB de potencia de ruido. Algunas personas se resisten a una SNR de 20 dB, pero le gustará la limpieza de la señal.

Ahora ............... la tecla .......... la potencia de ruido aumenta con el ancho de banda. 

1 hertz produces -174 dBm (comes from 10*log10(KT))
10 hertz produces -164 dBm
100 hertz produces -154 dBm
1 kHz produces -144 dBm
10 kHz produces -134 dBm
100 kHz produces -124 dBm.
200 kHz produces -121 dBm.

Por lo tanto, sabemos que lo que podemos pagar es 1/200 kHz o 5 microsegundos de tiempo de observación.

Para la precisión del rango, necesita pulsos estrechos (que yo sepa). La compresión de pulsos, utilizando dispositivos de sierra, es una forma. Necesitas algún tipo de correlación.

Para mapear el terreno, puedes usar un LIDAR.

    
respondido por el analogsystemsrf
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Los radares de matrices en fase generalmente se componen de una sola antena. Sin embargo, la antena consta de una serie de elementos radiantes dirigibles individualmente. Al variar las fases de las señales que conducen a cada elemento, el haz del radar resultante se puede dirigir, generalmente tanto en elevación como en acimut. Esto elimina la necesidad de una antena mecánicamente móvil. El haz también puede ser dirigido electrónicamente mucho más rápido que una antena mecánica. La distribución de amplitud de los elementos individuales también se puede variar, lo que permite dar forma al haz; en particular, los lóbulos laterales pueden reducirse utilizando una variedad de funciones de sombreado que pueden cambiar el nivel del lóbulo lateral al ancho del haz. El ancho de banda de una matriz en fase no es necesariamente diferente al de una antena de dirección mecánica del mismo diámetro. Eso depende más de la electrónica y las formas de onda transmitidas.

    
respondido por el Barry

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