Nguyên lý làm việc của radar là gì?

Cách Radar hoạt động như thế nào? Hệ thống rada là gì?

Thông tin bài viết bao gồm: Rada hoạt động như thế nào? Rada và Radio có mối tương quan gì? Các phần thiết yếu của hệ thống Rada gồm những thiết bị gì?…

Cùng EVBN khám phá toàn bộ hệ thống của Rada và nguyên lý làm việc của chúng!

Radar là gì?

Chúng ta có thể quan sát các đối tượng khác nhau trên khắp thế giới. Tương tự, khả năng phát hiện và phạm vi vô tuyến giống như radar được sử dụng để hỗ trợ phi công khi bay qua sương mù vì phi công không thể nhận thấy họ đang bay ở đâu. Radar được sử dụng trên máy bay tương tự như đèn pin hoạt động với sóng vô tuyến thay cho ánh sáng. Máy bay truyền tín hiệu radar nhấp nháy và lắng nghe bất kỳ dấu hiệu nào của tín hiệu đó từ các vật thể gần đó. Sau khi các chỉ dẫn được nhận thấy, máy bay sẽ xác định một thứ gì đó đang ở gần và nó sử dụng thời gian cần thiết để các chỉ báo tiếp cận để khám phá xem nó ở khoảng cách bao xa. Bài viết này thảo luận tổng quan về Radar và hoạt động của nó.

Nguyên tắc làm việc

Các nguyên tắc radar làm việc rất đơn giản bởi vì nó truyền tải điện điện từ cũng như kiểm tra năng lượng trở lại với mục tiêu. Nếu các tín hiệu trả về được nhận lại tại vị trí của nguồn của chúng, thì có một chướng ngại vật trên đường truyền. Đây là nguyên lý hoạt động của radar.

Các nguyên tắc cơ bản của Radar

Hệ thống RADAR thường bao gồm một máy phát tạo ra tín hiệu điện từ được bức xạ vào không gian bởi một ăng-ten. Khi tín hiệu này chạm vào một vật thể, nó sẽ bị phản xạ hoặc sắp xếp lại theo nhiều hướng. Tín hiệu phản xạ hoặc tín hiệu dội lại này được nhận bởi ăng-ten radar đưa nó đến máy thu, nơi nó được xử lý để xác định số liệu thống kê địa lý của đối tượng.

Phạm vi được xác định bằng cách tính toán thời gian tín hiệu đi từ RADAR đến mục tiêu và quay lại. Vị trí của mục tiêu được đo theo góc, từ hướng của tín hiệu tiếng vọng biên độ cực đại, ăng ten chỉ tới. Để đo phạm vi và vị trí của các đối tượng chuyển động, Hiệu ứng Doppler được sử dụng.

Các phần thiết yếu của hệ thống 

• Bộ phát: Nó có thể là bộ khuếch đại công suất như Klystron, Ống sóng du lịch hoặc Bộ tạo dao động công suất như Magnetron. Đầu tiên, tín hiệu được tạo ra bằng cách sử dụng bộ tạo dạng sóng và sau đó được khuếch đại trong bộ khuếch đại công suất.
• Ống dẫn sóng: Các ống dẫn sóng là đường truyền để truyền tín hiệu RADAR.
• Ăng-ten: Ăng-ten được sử dụng có thể là bộ phản xạ hình parabol, mảng phẳng hoặc mảng theo giai đoạn được điều hướng điện tử.
• Bộ song công : Bộ song công cho phép ăng ten được sử dụng như một bộ phát hoặc một bộ thu. Nó có thể là một thiết bị khí sẽ tạo ra ngắn mạch ở đầu vào máy thu khi máy phát hoạt động.
• Máy thu: Nó có thể là một máy thu superheterodyne hoặc bất kỳ máy thu nào khác bao gồm một bộ xử lý để xử lý tín hiệu và phát hiện nó.
• Quyết định ngưỡng: Đầu ra của bộ thu được so sánh với ngưỡng để phát hiện sự hiện diện của bất kỳ đối tượng nào. Nếu đầu ra thấp hơn bất kỳ ngưỡng nào, thì sự hiện diện của nhiễu được giả định.

Radar sử dụng Radio như thế nào?

Một khi radar được đặt trên một con tàu hoặc máy bay, thì nó yêu cầu một tập hợp các thành phần thiết yếu tương tự để tạo ra tín hiệu vô tuyến, truyền chúng vào không gian và nhận chúng bằng một thứ gì đó, và cuối cùng hiển thị thông tin để hiểu nó. Magnetron là một loại thiết bị, được sử dụng để tạo ra các tín hiệu vô tuyến được sử dụng qua radio. Những tín hiệu này tương tự như tín hiệu ánh sáng vì chúng truyền cùng tốc độ nhưng tín hiệu của chúng dài hơn nhiều với tần số ít hơn.

Bước sóng của tín hiệu ánh sáng là 500 nanomet, trong khi tín hiệu vô tuyến được sử dụng bởi radar thường nằm trong khoảng từ cm đến mét. Trong phổ điện từ, cả các tín hiệu như radio và ánh sáng đều được tạo ra với các thiết kế biến đổi của năng lượng từ trường và điện trong không khí. Nam châm trong radar tạo ra vi sóng giống như lò vi sóng. Sự khác biệt chính đó là nam châm bên trong radar phải truyền tín hiệu lên đến vài dặm thay vì chỉ một khoảng cách ngắn.

Bất cứ khi nào tín hiệu vô tuyến đã được truyền đi, thì một ăng-ten sẽ hoạt động như một máy phát để truyền chúng vào không khí. Nhìn chung, hình dạng ăng-ten bị uốn cong nên nó chủ yếu tập trung tín hiệu vào một tín hiệu chính xác và hẹp.  Tuy nhiên, các ăng ten radar cũng thường quay để chúng có thể nhận thấy các hành động trên một khu vực rộng lớn.

Các tín hiệu vô tuyến truyền ra bên ngoài từ ăng-ten với tốc độ 300.000 km / giây cho đến khi chúng chạm vào vật gì đó và một số trong số chúng quay trở lại ăng-ten. Trong một hệ thống radar, có một thiết bị thiết yếu là bộ song công. Thiết bị này được sử dụng để làm cho ăng ten thay đổi từ bên này sang bên kia giữa máy phát và máy thu.