雷達系統 - MTI 雷達



如果雷達用於探測移動目標,那麼雷達應該只接收由於該移動目標產生的回波訊號。這個回波訊號是所需的訊號。然而,在實際應用中,雷達除了接收由於該移動目標產生的回波訊號外,還會接收由於靜止物體產生的回波訊號。

由於靜止物體(地點)如陸地和海洋產生的回波訊號被稱為雜波,因為這些是不需要的訊號。因此,我們必須選擇一種雷達,使其只考慮由於移動目標產生的回波訊號,而不考慮雜波。

為此,雷達利用多普勒效應的原理來區分非靜止目標和靜止物體。這種型別的雷達被稱為移動目標指示雷達,或簡稱為MTI 雷達

根據多普勒效應,如果目標朝著雷達方向移動,則接收到的訊號頻率會增加。同樣,如果目標遠離雷達移動,則接收到的訊號頻率會降低。

MTI 雷達的型別

根據所使用的發射機的型別,我們可以將 MTI 雷達分為以下兩種型別

  • 帶功率放大器發射機的 MTI 雷達
  • 帶功率振盪器發射機的 MTI 雷達

現在,讓我們逐一討論這兩種 MTI 雷達。

帶功率放大器發射機的 MTI 雷達

MTI 雷達使用單個天線在雙工器的幫助下進行訊號的傳送和接收。帶功率放大器發射機的 MTI 雷達的框圖如下所示。

Power Amplifier Transmitter

下面列出了帶功率放大器發射機的 MTI 雷達中每個模組的功能

  • 脈衝調製器 - 它產生脈衝調製訊號,並將其應用於功率放大器。

  • 功率放大器 - 它放大脈衝調製訊號的功率電平。

  • 本地振盪器 - 它產生具有穩定頻率 $f_l$ 的訊號。因此,它也稱為穩定本地振盪器。本地振盪器的輸出同時應用於混頻器 I 和混頻器 II。

  • 相干振盪器 - 它產生具有中頻 $f_c$ 的訊號。此訊號用作參考訊號。相干振盪器的輸出同時應用於混頻器 I 和相位檢測器。

  • 混頻器 I - 混頻器可以產生施加在其上的頻率的和或差。頻率為 $f_l$ 和 $f_c$ 的訊號被應用於混頻器 I。這裡,混頻器 I 用於產生頻率為 $f_l+f_c$ 的輸出。

  • 雙工器 - 它是一個微波開關,根據需要將天線連線到發射部分或接收部分。當雙工器將天線連線到功率放大器時,天線發射頻率為 $f_l+f_c$ 的訊號。同樣,當雙工器將天線連線到混頻器 II 時,天線接收頻率為 $f_l+f_c\pm f_d$ 的訊號。

  • 混頻器 II - 混頻器可以產生施加在其上的頻率的和或差。頻率為 $f_l+f_c\pm f_d$ 和 $f_l$ 的訊號被應用於混頻器 II。這裡,混頻器 II 用於產生頻率為 $f_c\pm f_d$ 的輸出。

  • 中頻放大器 - 中頻放大器放大中頻 (IF) 訊號。圖中所示的中頻放大器放大頻率為 $f_c+f_d$ 的訊號。此放大訊號被用作相位檢測器的輸入。

相位檢測器 - 它用於從施加的兩個輸入訊號(頻率分別為 $f_c+f_d$ 和 $f_c$)中產生頻率為 $f_d$ 的輸出訊號。相位檢測器的輸出可以連線到延遲線抵消器。

帶功率振盪器發射機的 MTI 雷達

帶功率振盪器發射機的 MTI 雷達的框圖與帶功率放大器發射機的 MTI 雷達的框圖類似。接收部分對應的模組在兩個框圖中都是相同的。而發射部分對應的模組在兩個框圖中可能有所不同。

帶功率振盪器發射機的 MTI 雷達的框圖如下所示。

Power Oscillator Transmitter

如圖所示,MTI 雷達在雙工器的幫助下使用單個天線進行訊號的傳送和接收。帶功率振盪器發射機的 MTI 雷達的工作原理如下所示。

  • 磁控管振盪器的輸出和本地振盪器的輸出被應用於混頻器 I。這將進一步產生一個中頻訊號,其相位與發射訊號的相位直接相關。

  • 混頻器 I 的輸出被應用於相干振盪器。因此,相干振盪器輸出的相位將鎖定到中頻訊號的相位。這意味著,相干振盪器輸出的相位也將與發射訊號的相位直接相關。

  • 因此,相干振盪器的輸出可以用作參考訊號,以使用相位檢測器將接收到的回波訊號與相應的傳送訊號進行比較。

上述任務將針對每個新發送的訊號重複執行。

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