******** المخطط الصندوقي للرادار *************
******** Block Diagram Of Radar **********
من المتوقع فرق أساسي و كبير بين المخطط الصندوقي Block Diagram لنظام الرادار و المخطط الصندوقي لأنظمة الاتصالات بشكل عام , و السبب في ذلك أن نقطة الإرسال و الاستقبال في نظام الرادار تقعان في جهة واحدة و هوائي الإرسال هو نفسه هوائي الاستقبال .
و الشكل التالي يوضح المخطط الصندوقي للرادار :
معدل نبضي -----> مرسلة ------> مزدوج --------->< هوائي
|
|
|
مكبر IF <----- مازج< - ---- مكبر RF
| ^
| |
| |
| مهتز محلي
|
|
كاشف ثاني ------ > مكبر ترددات مرئية ------- > عارض
و يشكل كل من :
المعدل النبضي Pulse Modulator , و المرسلة Transmitter , و الهوائي Antenna , أجزاء دائرة الإرسال .
بينما يشكل كل من :
الهوائي , المكبرات Amplifier , المازج Mixer , الكاشف Detector , و العارض Display , أجزاء دائرة الاستقبال للرادار و الذي غالبا ما يكون من النوع السوبر هيتروديني .
و لكل جزء من هذه الأجزاء وظيفة معين يقوم بها , و في ما يلي تعريف بكل جزء في نظام الرادار:
1. المرسلة Transmitter :
قد تتكون من مهتز يولد ترددات ميكروية " مثل Magnetron الأكثر شيوعا بين مولدات الأمواج الراديوية " , حيث يتم إنتاج قطار من النبضات المتتابعة .
إن الرادارات النموذجية التي تستخدم للكشف عن الطائرات في مسافات تتراوح بين 100 – 2—nmi تستخدم نبضات ذات عرض يساوي أجزاء من المليون من الثانية و معدل نبضة تكراري عدة مئات من النبضات في الثانية الواحدة , و يمكن أن تبلغ القيمة القصوى لقدرة الإشارة المولدة المليون واط , أو متوسط قدرة يساوي عدة آلاف واط Kilo Watts .
2. الهوائي Antenna :
لنظام الرادار هوائي واحد للإرسال و الاستقبال , و بالتالي فإن وظيفة الهوائي هنا إشعاع الموجة Wave Radiation الناتجة من المرسلة إلى الفراغ و استقبال الموجة المرتدة عن الهدف الراجعة إلى الرادار .
3. المزدوج Duplexer :
يقوم بحماية المستقبلة من القدرة العالية للإشارة الخارجة من المرسلة و توجيهها فقط إلى الهوائي , حيث تصمم دوائر الاستقبال للعمل مع قدرة الإشارات المستقبلة و هي عادة قدرة قليلة تكبر من خلال المكبرات اللاحقة في المستقبلة . و من جهة أخرى تحويل الإشارة المستقبلة " المرتدة عن الهدف " إلى المستقبلة دون المرسلة .
و يتكون هذا المزدوج من قطعتين مفرغتين من الغاز :
أ . قطعة إرسال استقبال Transmit – Receive ' TR ' : و هي المسئولة عن حماية المستقبلة أثناء عملية الإرسال من خلال توجيه الإشارة المرسلة نحو الهوائي دون دائرة الاستقبال .
ب . قطعة عكس الإرسال و الاستقبال Anti Transmit – Receive ' ATR ' : وظيفتها توجيه الإشارة التي يلتقطها الهوائي نحو دائرة الاستقبال و حجزها عن دائرة الإرسال .
كما و تستخدم أيضا دوارات Circulators و حاميات للمستقبلة مع باقي أدوات TR و/أو محددات من خلال استعمال الوصلة الثنائية Diodes كمزدوجات Duplexers .
4. مكبر Radio Frequency ' RF ' :
يمثل المرحلة الأولى في دائرة الاستقبال في الرادار و يكون من النوع الحساس للتشويش Noise , مثال على ذلك Parametric Amplifier أو ترانزيستور حساس للتشويش البسيط , و يقوم بتكبير قدرة الإشارة المستقبلة بواسطة الهوائي .
و يعد استخدام مكبر حساس للتشويش في المرحلة الأولى للرادار أمر غير مرغوب فيه خاصة في التطبيقات العسكرية التي تكون مصحوبة عادة بوسط صاخب و ضوضاء عالية , و بالتالي تكون قدرة إشارة التشويش Noise عالية و تنافس في قوتها إشارة الصدى المطلوبة .
5. المهتز المحلي Local Oscillator :
توليد موجة ذات تردد عالي لغر مزجها بالإشارة المستقبلة و الحصول على الإشارة ذات التردد المتوسط Intermediate Frequency ' IF ' .
6. المازج Mixer :
مزج إشارة المهتز المحلي بالإشارة المستقبلة و الحصول على الإشارة ذات التردد المتوسط و الذي تتراوح قيمته بين 30 – 60 MHz .
و من خصائص مدخل المازج المستخدم في أنظمة الرادار :
أ. ذو مجال ديناميكي كبير .
ب. أقل عرض للحمل الزائد .
ج. أقل عرض للتداخل الإلكتروني .
7. مكبر الموجة المتوسطة IF Amplifier :
هو مكبر نموذجي يعمل عند الترددات المتوسطة , و بعرض نطاق يساوي 1 MHz , و يقوم بتكبير موجة الترددات المتوسطة الناتجة من المازج .
و يصمم مكبر الموجة المتوسطة IF بخصائص المصفى المتوافق بحيث يزيد منحنى الاستجابة للمكبر من قيمة أقصى قيمة للإشارة إلى متوسط قدرة التشويش على المخرج , و يتم ذلك في حالة تساوي كل من اتساع الطيف الترددي لإشارة الصدى و اتساع منحنى الاستجابة للمكبر .
8. الكاشف الثاني Detector :
يقوم باستخلاص النبضة المعدلة Modulating Pulse بعد تكبير إشارة الصدى إلى مستوى الضجيج .
9. مكبر الترددات المرئية Video Amplifier :
تكبير النبضة الناتجة من المرحلة السابقة إلى المستوى الكافي لعرضها على شاشة العرض الخاصة .
10. العارض Display :
تحويل الإشارة الكهربائية إلى إشارة مرئية تتناسب مع طبيعة ذلك العارض , و الذي يكون راسم كهربائي أو راداري , و تزود إشارات الوقت للمؤشر Pointer لإعطاء المدى الصفري , كما يتم الحصول على القيمة الزاوية من إتجاه التأشير الهوائي .