|
Op een vorige pagina hebben we het zendgedeelte van de radar besproken.
Ontvangsgedeelte
De ontvanger bestaat uit een low noise voorversterker gevolgd door een mengtrap die het antennesignaal met het signaal van een locale oscillator (heterodyne) mengt. De ontvanger verschilt in weze niet van een gewone radio-ontvanger (super ontvanger), behalve dat de gebruikte frekwenties veel hoger liggen. Het middenfrekwentsignaal zit doorgaans op 50MHz en er zijn veel meer versterkertrappen dan in een radio ontvanger (dit is nodig omdat de gain sterk veranderd moet worden). De middenfrekwent versterker laat enkel een kleine frekwentieband door en onderdrukt zo de meeste storingen.
De radar gebruikt twee opeenvolgende mengtrappen om de gebruikte frekwentie te verlagen zodat die gemakkelijker versterkt kan worden. Waarom men twee middenfrekwenties gebruikt staat op deze pagina uitgelegd.
De frekwentie van de magnetron is niet erg stabiel en de frekwentie van de locale oscillator moet constant bijgesteld worden zodat het middenfrekwentsignaal in het midden van de doorlaatband valt (auto tune).
Videosignaal
|
Een echo heeft als minimale lengte de duur van de magnetronpuls. Schepen die "korter" zijn dan de puls kunnen wel gedetecteerd worden, maar hun afmeting wordt verlengt tot de duur van de puls. Twee schepen die naast elkaar varen kunnen aagezien worden als één enkel schip.
| |
|---|
Het signaal wordt dan AM gedetecteerd zoals in een oude radio en men bekomt een signaal dat "video" genoemd wordt (zoals het videosignaal in een oude televisie). Men zet duidelijk waar de radaristen hun mosterdnomenclatuur gehaald hebben. Naast de amplitudedetectie is er ook een discriminator (frekwentie) om de lokale oscillator bij te sturen.
Het signaal dat men bekomt kan nu naar een oscilloscoop gestuurd worden (voor controle) maar moet eerst bewerkt worden om naar een radarscherm gestuurd te worden (PPI scherm). Het videosignaal op een oscilloscoop komt overeen met een A scope, dit was het eerste systeem dat gebruikt werd om de echo's zichtbaar te maken.
Het videosignaal is bijzonder zwak en steekt nauwelijk uit boven de storingen. De echo's van nabij gelegen doelen zijn veel sterker dan de echo's van verder gelegen doelen. Om een aanvaardbaar beeld te hebben is er een sterke bewerking nodig:
- Men gaat eerst een wiskundige correctie toepassen (STC: sensitivity time control) waarbij de gevoeligheid van de ontvanger verzwakt wordt na de puls (main bang) en versterkt wordt voor echo's die later toekomen (verafgelegen doelen). Echo's van dichtbij gelegen doelen zijn immers veel krachtiger dan echo's van veraf gelegen doelen. Deze correctie is nodig om te vermijden dat de versterkertrappen zouden overstuurd worden door sterke reflecties. Deze correctie ligt vast en wordt bepaald door de natuurlijke verzwakking van het antennesignaal.
- Men gaat ook doorlopend de gain van de versterkertrappen aanpassen aan het ontvangen signaal zodat het ruisniveau altijd constant blijft(Constant false alarm rate). Echos vallen daardoor beter op om een radascherm. De algemene versterker heeft zo een logaritmische versterking, waarbij zwakke signalen sterker versterkt worden dan sterke signalen, om zo tot een redelijk gelijkmatige achtergrondruis te hebben op het scherm. De correctie werkt sneller dan de automatische volumeregeling bij een radio.
- Bij sommige systemen is er ook een gezamelijke correctie, die op een bepaald gebied van het scherm aktief is. Deze correctie is nodig om het effekt van lokale weerfenomenen te beperken op het scherm (hagel, stortbuien,...). Deze functie is niet aanwezig bij alle radars en kan ten alle tijde uitgeschakeld worden. Een te sterke correctie kan ervoor zorgen dat kleine doelen niet meer zichtbaar zijn op het scherm.
Rechts de STC curve in het rood om de versterking te verminderen voor nabij gelegen doelen (de versterking wordt beperkt na de magnetronpuls). In het blauw hebben we de versterkercurve en we zien direct twee doelen (die boven de ruis uitsteken).
Met de STC kan men het sunburst effekt vermijden: het midden van het scherm dat veel reflecties vertoont (doorgaans zijn dat golftoppen of reflecties tegen delen van het schip zelf). De STC moet éénmaal ingesteld worden na de plaatsing van de radarinstallatie (hoogte boven het water).
We hebben nu een videosignaal die alle informatie bevat. Maar we moeten de informatie kunnen presenteren aan de grbruiker met een plan position indicator
|