¿Qué método de detección utiliza el radar de matriz en fase?

He estado aprendiendo sobre tecnologías de radar por un tiempo, con la intención de construir una para divertirme. Al mirar los radares Phased Array, hay mucha información sobre las matemáticas de formación de haces y animaciones geniales que muestran el frente de onda. Pero parece haber poca información sobre lo que sucede en las otras partes del sistema (ver más abajo). Por ejemplo, ¿cómo se interpretan los datos? ¿Cómo se recibe la señal?

Animación antes mencionada

Estaba pensando que puede mantener constantes los cambiadores de fase y hacer que la señal de retorno simplemente viaje de regreso a través de la cadena de rf a un circulador para dividir el rx. (¿Los cambiadores de fase en el mundo real son bidireccionales?)

Estaba buscando algún tipo de configuración de onda continua modulada en frecuencia porque se puede realizar de manera bastante económica con requisitos de ADC de ancho de banda bastante bajo, pero no estoy seguro de si esto se puede aplicar a Phased Array Radar, o si existen técnicas aún mejores. .

Para utilizar la misma antena(s) para Rx que para Tx, la señal del radar debe enviarse en pulsos discretos. Esto permite desactivar el amplificador de transmisión y reactivar el amplificador de recepción para recibir y procesar ecos. En cuanto a los "cambiadores de fase", según la última investigación que hice sobre conjuntos de antenas en fase, el cambio de fase (casi) siempre se logró utilizando longitudes de cable o retrasos digitales. Cualquiera de estos métodos sería fácilmente reversible, pero si hay una tecnología diferente. en uso, no sé qué tan bien se invertiría, pero en teoría debería hacerlo.

Respuestas (2)

Como pregunta, bordea la marca de "demasiado amplia". Sin embargo ...

Un conjunto de antenas con cambio de fase disponible en cada elemento es 'solo' una forma de dirigir eléctricamente la antena. La señal que envía, lo que hace con los retornos, ya sea que la emita, o extraiga Doppler, o lo que sea, depende completamente del procesamiento del transmisor y el receptor.

Un cambiador de fase físico real, digamos longitudes de línea conmutadas por diodos, es bidireccional. La bidireccionalidad solo es útil en un sistema monoestático si se usa entre el amplificador de potencia final y el conjunto de antenas, lo que significaría una alta potencia de transmisión. Esto no es realmente práctico para un sistema de alta potencia, la mayoría aprovecharía la capacidad de usar múltiples amplificadores de transmisión de baja potencia, uno por elemento, y el cambio de fase antes a baja potencia en la distribución de la señal.

Sin embargo, cualquier sistema lanzado recientemente (últimas décadas) no utilizará cambiadores de fase de RF reales. La puesta en fase se realiza en el dominio de procesamiento de la señal, tanto para la transmisión como para la recepción. Para la transmisión, se sintetizan múltiples canales en banda base o un IF bajo con DSP y DAC, y luego se convierten mediante un LO común, lo que permite un control preciso de la fase y la ganancia para cada ruta.

Una vez que todos los receptores han sido mezclados por un LO de recepción común y digitalizados a banda base, los cambios de fase se aplican numéricamente. Esto permite la formación de múltiples haces después del hecho, o de rutinas de búsqueda de dirección como MUSIC o ESPRIT .

¿Eso significa que cada canal tiene un DAC discreto para la formación de haces digitales?
+1 por mencionar métodos específicos de detección de DoA.
potencialmente, sí, aunque usaríamos DAC individuales (discretos) en lugar de privados (discretos).

Puede sintetizar haces usando DACS de multiplicación I+Q, a bajas frecuencias, y luego convertirlos a RF usando muchos mezcladores (uno por radiador).

De manera similar para los receptores: convierta las muchas señales de antena entrantes, luego digitalice en IF, usando muestras/retenciones sincronizadas.

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