دانلود مقاله کامل درباره رادار، فرستنده و گیرنده راداری، فیزیک

اختصاصی از اینو دیدی دانلود مقاله کامل درباره رادار، فرستنده و گیرنده راداری، فیزیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

فیزیک - الکتریسته و مغناطیس - فرستنده و گیرنده راداری

چکیده:

در مسایل راداری همواره قسمت زیادی از سیگنال در محیط انتشار هدر می رود و مقدار کم و ضعیفی از آن به همراه مقدار زی ادی سیگنال ناخواسته دریافت می شود . پس باید سیگنال دریافتی ناخواسته را حذف کرد و بعد سیگنال مورد نظر را تقویت و دمدولاسیون نمود ، اختلاف اساسی ای که بین گیرنده های مختلف وجود دارد بعلت نحوه دمدولاسیون سیگنال دریافتی است . از میان انواع مختلف گیرنده های رادیویی که در زمانهای مختلف عرضه شده فقط دو نوع آن از نظر عملی و تجاری دارای اهمیت است، این دو نوع گیرنده عبارتند از و گیرنده های سوپر هترودین که در ادامه به بررسی ومقایسه (TRF) گیرنده های فرکانس رادیویی تطبیق شده آنها خواهیم پرداخت.

در این مقاله سعی بر آن است اص ول رادار و مدارهای فرستنده وگیرنده در رادار به طورکلی مورد بررسی قرار گیرد که در این راستا به بررسی عناوین زیر خواهیم پرداخت:

اصول رادار

فرستنده های راداری

گیرنده های راداری

واژگان کلیدی: رادار، فرستنده، مگنترون، گیرنده، سوپرهترودین

-1 مقدمه:

رادار وسیله ای است برای جمع آوری اطلاعات از اشیا یا هدف های محیط به ویژه در فواصل دورکه در آن از تجزیه و تحلیل امواج الکترومغناطیس برگشتی، فاصله، ابعاد، سرعت و بسیاری از خواص هدف موردنظر تعیین می شود . بطور کلی رادار شامل یک فرستنده و یک گیرنده و یک یا چند آنتن است . فرستنده قادر است که توان زیادی را توسط آنتن ارسال دارد و گیرنده تا حد امکان انرژی برگشتی از هدف را جمع می کند، از آنجا که بیشتر رادارها انرژی فرستنده را به صورت پالس ارسال می کنند، بنابراین استفاده از یک آنتن هم برای فرستنده و هم برای گیرنده توسط یک تقسیم ک ننده زمان امکان پذیر خواهد بود. از موارد مهم در طراحی رادار نوع آنتن و پترن تشعشعی آن می باشد . آنتن های رادار را معمولا برای مرور نواحی بخصوص از فضا طراحی می کنند که مسیر مرور بستگی به کاربرد آن دارد، آنتن ها در بیشتر رادارها منعکس کننده های سهموی با تغذیه شیپور ی یا دو قطبی می باشند. البته در برخی موارد ناچار به استفاده از رادارهایی با آنتن آرایه فازی می باشیم. رادارهای ،MTI ،CW برای تامین برد راداری مطلوب باید فرستنده از توان کافی برخوردار باشد . رادارهای آرایه فازی و ... هر یک ویژگیهای خاصی دارند که بر فرستنده و روش عملکرد آن اثر می گذارد . از مباحثی که باید در طراحی رادار و انتخاب فرستنده مورد توجه قرار گیرد، برد ، ثابت یا متحرک بودن ، وزن، اندازه ، حفاظت و ولتاژ بالا، شرایط مدولاسیون و حتی مسئله خنک کردن آن است. x در برابر اشعه کار گیرنده رادار، آشکار سازی پی امهای اکوی مورد نظر در حضور نویز ، تداخل یا اکوهای ناخواسته (کلاتر ) می باشد . گیرنده باید پیامهای مطلوب را از نامطلوب جدا نموده و پیامهای مطلوب را تا حدی که اطلاعات هدف برای کاربر قابل نمایش بوده و یا د ر داده پرداز خودکار قابل استفاده باشد، تقویت نماید . ساختار گیرنده رادار نه تنها به شکل موج آشکار شونده بستگی دارد، بلکه به ماهیت اکوهای کلاتر، تداخل و نویز که با پیامهای اکو مخلوط می شوند هم بستگی دارد . نویز ممکن است از طریق پایانه آنتن، به همراه پیام مورد نظر، وارد گیرنده خروجی، گیرن ده S/N شود و یا ممکن است در داخل خود گیرنده ایجاد گردد. برای به حداکثر رساندن نسبت و یا معادل آن باشد. بدیهی است که گیرنده باید طوری (Matched Filter) باید دارای یک فیلتر انطباقی طراحی شود که کمترین نویز داخلی را بخصوص در طبقات ورودی که پیام های مطلوب در ضعیف ترین حالت خود هستند، ایجاد نماید.

در سیستم های راداری از گیرنده های سوپر هترودین، بدلیل حساسیت خوب، بهره زیاد، قابلیت گزینش فرکانس و ضریب اطمینان خوب تقریبا همیشه استفاده می شود و هیچ نوع گیرنده ای قابل رقابت با این نوع گیرنده ها نیستند.

-2 اصول رادار:

در واقع اختراع رادار از یک پد یده فیزیکی و بسیار طبیعی به نام انعکاس ناشی شده است . همه ما بارها بازگشت صدا را در مقابل صخره های عظیم تجربه کرده ایم. امواج رادیویی و الکترومغناطیس نیز قابلیت انعکاس و بازتاب دارند و رادار بر اساس همین خاصیت ساده بوجود آمد . به کمک امواج الکترومغناطیسی نه تنها از وجود اجسام در فاصله دور باخبر می شویم، بلکه بطور دقیق می توان تعیین کرد ساکن هستند یا از ما دور و یا به ما نزدیک می شوند. حتی سرعت جسم نیز بخوبی قابل محاسبه است . امواج برگشتی توسط دستگاههای خاص در مبدا تقویت شده و از روی مدت زمان رفت و برگشت این امواج، فاصله بین جسم و رادار اندازه گیری می شود. می توان گفت رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدفها بکار می رود. این دستگاه بر اساس ارس ال یک شکل موج خاص به طرف هدف و بررسی شکل موج برگشتی کار می کند . با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم غیر قابل نفوذ است دید، مثل تاریکی، باران ، مه ، برف ، غبار و غیره، اما مهمترین مزیت رادار، توانائی آن در تعیین فاصله یا موقعیت و حتی ماهیت هدف می باشد. ساده ترین رادارها در حقیقت از یک فرستنده و یک گیرنده رادیویی بوجود آمدند . در ابتدا این وسیله فقط قادر بود وجود شیء را اعلان کند و به هیچ وجه توانایی تشخیص اندازه و ویژه گی های دیگر آن را نداشت. یک رادار ساده شامل آنتن ، فرستنده، گیرنده و عنصر آشکار ساز انرژی برگشتی بصورت قابل شناسایی می باشد . آنتن فرستنده پرتوهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط نوسا نگر را دریافت و ارسال می دارد . معمولی ترین شکل موج در رادارها یک قطار از پالسهای باریک مستطیلی است که موج حامل سینوسی را مدوله می کند. اکنون رادارها در روی زمین و در هوا، دریا و فضا بکار گرفته شده اند، رادارهای زمینی بیشتر برای آشکار سازی، تعیین موقعیت و ر دیابی هواپیم ا و یا سایر اهداف هوایی مورد استفاده قرار می گیرند . رادارهای دریایی بعنوان یک وسیله کمکی به کشتیرانی و وسیله ای مطمئن برای تعیین موقعیت شناورها ، خطوط ساحل و دیگر کشتیها و همچنین دیدن هواپیم اها بکار می روند . رادارهای هوایی برای آشکار سازی هواپی م ا، کشتی و وس ایل نقلیه زمینی و یا نقشه برداری زمین ، اجتناب از طوفان جلوگیری از برخورد با زمین و یا ناوبری می توانند مورد استفاده قرار گیرند . در فضا ،رادار به هدایت اجسام پرنده کمک می کند و برای ارتباط راه دور با زمین و دریا بکار می رود.

در رادارهای زمینی قضی ه خیلی پیچیده تر از رادارهای هوایی است، هنگامی که یک رادار پلیس به ارسال پالس موج رادیویی می پردازد بخاطر وجود اجسام بسیار در سر راهش مانند نرده ها، پلها، تپه ها و ساختمانها اکوهای بسیاری را دریافت می کن د، اما از آنجایی که تمام این اجسام به جزء خودروی مورد نظر ثابت هستند ، سیستم رادار خودروهای پلیس، باید از میان امواج منعکس شده، فقط آنهایی را انتخاب کند که در آنها پدیده داپلر قابل شناسایی باشد، آن هم به اندازه ای که جسم متحرک اضافه سرعت داشته باشد در ضمن آنتن این رادارها باید دهانه تنگی داشته باشد ، چرا ک ه فقط بر روی یک خودرو تنظیم می شوند . البته امروزه پلیس در برخی کشورها از جمله کشور خودمان از تکنولوژی لیزر برای تعیین سرعت خودروها در بزرگراهها استفاده می کند. این تکنولوژی به نام لیدار شناخته می شود و در این مدل بجای امواج رادیویی از لیز ر استفاده شده است.

-3 فرستنده های راداری:

اولین رادارهایی که قبل از جنگ جهانی د وم با موفقیت آماده بهره برداری شدند، از لامپ خلا معمولی دارای استفاده می کردند. نوسان ساز مگنترون، که باعث پیدایش و توسعه ،VHF شبکه کنترل و مناسب کار در باند رادارهای مایکروویو در زمان جنگ جهانی دو م شد، یکی از پر مصرف ترین و کاربردی ترین فرستنده های راداری بود همچنین تقویت کننده های کلیسترون امکان کار با شکل موج ه ای پیچیده تر از رشته پالسهای معمولی را فراهم کرد.