Mikroaalto- ja millimetriaaltoteknologiat: Nykyaikaisten UwB-antennien ja -laitteiden tulee olla riittävän korkeita, mikä vähentää yksiselitteistä tutkan kantamaa tai vaatii erityisiä tekniikan aallonpituuksia. Magnetronit osoittivat alhaista luotettavuutta, mikä tekee niiden värähtelyn tuloksesta useimmissa tapauksissa masentavan. 60:stä tehokkaasta tehovahvistimesta, jotka perustuvat sekä tyhjiöputkiin että solid-state-laitteisiin ja odotukset niiden nopeasta kehityksestä sekä pulssitekniikan käyttöönotto oli luopunut pääasiallisesta korkeasta suoritusajasta, magnetroneja pidetään jälleen varsin houkuttelevana valintana kehittää järjestelmiä millimetriaallonpituuksille, nimittäin tämä käänne on tullut mahdolliseksi: (1) muiden teholaitteiden puutteesta tai alhaisesta saatavuudesta, jotka toimivat ilmoitetulla taajuudella; (ii) merkittävästä epädigitaalisesta signaalinkäsittelytekniikasta; (iv) saavutuksista korkeajännitemodulaattoreiden ja aallonpituuksien kehittämisestä tekniikka; ja (v) ei-sotilaallisissa sovelluksissa on suuri kysyntä millimetriaallonpituuksille tutkaille, mikä tarkoittaa suurta kiinnostusta sen sisällä tehtyihin kustannustehokkaisiin ratkaisuihin. Ei ole olemassa magnetronisen simulaatiolaatikon ateoriaa, jolle on ominaista arvaamaton ja jopa yllättävä käyttäytyminen. Siksi yleensä kehitys vaatii syvällistä periaatteiden ymmärtämistä. magnetronin toiminnasta, suuresta ja erityisten suunnittelumenetelmien hyödyntämisestä järjestelmätasolla osittain. Kuitenkin usein magnetronia pidetään vanhana, hyvin tunnettuna laitteena ja vastaavasti suunniteltuna.
Todennäköisesti aika tiukka asenne käyttää neuronien rakentamiseen johtuu yllä olevasta syystä, joten emme yritä katsastaa kattavasti nykytilannetta tai kattaa mahdollisimman laajan alueen sekä millimetriaallonpituisten magnetronien että tutkien kehityksestä. niiden pohjalta Sen sijaan omaan kokemukseen luottaen korkean suorituskyvyn tutkajärjestelmissä havaitut haitat, jotka estävät magnetreutilisoinnin, ovat olennaisesti heikentyneet, kunnes ne onnistuvat onnistuneesti hyödyntämään nykyaikaisten, nykyaikaisten magnetronipohjaisten tutkajärjestelmien saavutuksia, jotka toimivat sisällä tai vähemmän systeemisesti. Toivomme, että alla olevasta pohdinnasta on apua. tutkalle alin muista vanhojen hyvien magnetronien tarjoamat mahdollisuudet tutkaissa - lyhyt katsaus Emme halua keskustella magnetronin toiminnan fysikaalisista periaatteista. Niitä löytyy useista käsikirjoituksista (Okress, 1961: Tsimring, 2007) Meille se on tärkeäänavoin
Aallonpituuskaista-moodilähestymistavat ja -näkymät Antennivahvistus >50dBPolarisaation erotus40daja melu25 km, dBc/HzI Kantaman bins-määrä Tx/Rx-yksiköiden korkeus, kTaulukko III. ei ole huomioimaton Siten lopuksi kaavoista (1) ja (2) seuraava lauseke gnetronin pulssi-pulssitaajuuden epävakauden lukuluomille, nimittäin kohinan pohjalle -73 dBc/Hz, RF 10 kHz, 82 mm ja R 55 km johtaa pulssi-pulssitaajuuden epävakauteen, joka on noin ~3
Doppler-spektri kiinteästä kohteesta, joka sijaitsee 55 km:n etäisyydellä, on haettu Kaband-meteorologisella tutkatyypillä kompaktin magnetronipohjaisen Ka-kaistatutkan avulla. Se liittyy helikopterien lentoturvallisuuden parantamiseen, mukaan lukien sähkökäyttöisten muiden esteiden havaitseminen, sääolosuhteiden seuranta ja turvallisuuden varmistaminen. saavutettua tutkan suorituskykyä voidaan käyttää muihin sovelluksiin Tutka hyötyy uusista ja kustannustehokkaista
Mikroaalto- ja millimetriaaltotekniikat: nykyaikaiset UwB-antennit ja laitteet aaltoputkiantenniryhmät Tutkan ääriviivat; yksinkertaistettu kuva 4
Ka-kaistan ilmapyyhkäisyn ääriviivat (a), lohkokaavio (b) ja antennikuvio (c) vastaavasti Tutkassa on nele säteilypulssia suojapiiriä varten käytetään tähän tarkoitukseen. IvPeak-lähettimen teho, kwull-herkkyys, antenniosan kytkentä, Doppler-prosessin komposiittilaajakaistakohina.Taulukko IV Ilmassa kulkevan Ka-kaistan skannauksen tutkantechopen-parametrit
Aallonpituuskaista-moodilähestymistavat ja prospektiivinen w-kaistatutka on kehitetty RadioSciencesissä ukra-omisteisesta magnetronista kylmällä sekundäärisellä emissiokatodilla (katso Taulukko 20123: mukana kaksi erillistä antennia; (ii) erillisnäyte molemmissa kvasioptisissa polarisaatiorotaattoreissa Tx- ja Rx-kanavat Tutkat on koottu taulukkoon, jossa havaittiin, että kyseinen tutka on kehitetty Ka-kaistalla toimiville tutkaille olennaisesti Toimintataajuus, GHzI Huipputeho(max),kwuency
knamical range,dBHH,VV,HV,VDoppler-käsittelyn komposiittilaajakaistakohina Taulukko V W-kaistaisen meteorologisen tutkan prototyypin parametritTämän vuoksi sen parametrin seriparametrit voidaan odottaa johtuen: (i)kulma-antennin käytöstä, koska suuritehoisten kiertovesipumppujen ja P-i-N-kytkimien saatavuus digitaalisen vastaanotintekniikan sekä digitaalisen taajuuden ohjauksen käyttöönottoa varten, kuten edellä mainitut Ka-kaistatutkat; (iii) vahvistin, joka on tullut saataville uudelleenlähetyksen aikana; (iv) syntetisoitu paikallinen oskillaatio, 2002:n käyttöönotto. Tällaisten tutkien kidebriserynä on käsitteellisesti vakava ongelma. Magnetronipohjainen tutkaresoluutio voidaan saavuttaa melko yksinkertaisella tavalla ilman pulssikompressiota. kysymys tarjoaa lisäksi pidennetyn käyttöiän 10000 heleast. Lähettimen parametrit on annettu taulukossa Mitattu arvontechopen
Mikroaalto- ja millimetriaaltoteknologiat: nykyaikaiset UwB-antennit ja -laitteet RF-pulssin jitterrrent-kulutus, max 0 28VDmitat19,5U yksikkö Taulukko VI W-kaistan lyhyen pulssin magnetronilähettimen parametrit Seuraavassa osiossa edellä mainituissa tutkaissa käytetyt solesign-lähestymistavat ovat4 Magnetronipohjaiset tutkat- suunnittelu lähestymistavat41 Generoperational mode on käytössä;(i)jokainen R etron -pohjainen tutka on esitelty seuraavasti: ( pulssikäsitteellisesti paikantaessaan signaalin suhteessa säteilevään vastaavaan signaaliparametreihin riippuen tutkan yksinkertaisin tapaus epäkoherentista pulssitutkasta tässä tilassa on kaksiulotteinen, amplitudin ja ajan rajoissa. Dopplnalille signaaliparametrien avaruudessa, joka osallistuu tutkien magnetronin käyttöön, edellyttää erityisten lähestymistapojen käyttöönottoa, jotta saadaan aikaan tarkka säteilevän signaalin sijainti sellaisessa tilassa ja laajentaa sen mittoja, eli parametreja. Se on ainoa reittivaihe tiedot, Doppler-käsittelyn toteuttamisen avainasia
Näin ollen jokainen magnetronipohjainen Doppler-tutka tulisi varustaa pohtivilla piireillä, jotka ottavat näytteitä pienestä osasta säteilevää signaalia sen parametrien mukaisesti, kuten kuvassa 5 on esitetty. Magnetronin värähtelytaajuus on seuraava tärkeä parametri, jonka mittaustarkkuus vaikuttaa voimakkaasti tutkan kokonaissuorituskykyyn. määrittää, kuinka tarkasti kohdenopeus voidaan mitata. Kuva 5 Tyypillinen magnetronipohjaisen tutkakopenin lohkokaavio
Metteriaallonpituuskaistamoodin lähestymistavat ja näkymätSe ei vaadi suurta tarkkuutta ja voidaan toteuttaa suhteellisen helposti. Käytännössä ineviaatio ei ylitä osaa peroteesista pulssiin taajuuden poikkeamasta Tämä parametri ottaa käyttöön sekä ei-koherentit (kohinaiset regponentit (spurs)) Dognal-prosessointiin (katso kuva 3) Määrittää osittain tutkan kyvyn erottaa kohteita eri nopeuksilla samalla etäisyydellä, esim. pilvet voimakkaassa sateessa tai liikkuva kohde, jos heijastus on paljon pitempi, tulee mitata tarkkuudella noin 10 useiden satojen nanosekuntien ajaksi tarjoaa tyypillisesti 70 dB spektrin dynaamisen alueen Ka-kaistan tutkalle ja etäisyys 5 km. Määrätty tarkkuus on nykyaikaisten teknisten kykyjen rajalla tai sen yli, ei maksimaalinen mahdollinen Doppler-suorituskyky ole vastuussa tutkapiireistä. , joka mahdollistaa magnetronin toimintaparametrijännitteen, hehkulangan, kuormituksen jne. ja lopuksi sen taajuuden stabiilisuuden tiukan hallinnan. Lähitulevaisuudessa tiedonkeruulaitteiston kehityksen dramaattisen nopean kehityksen vuoksi odotamme, että säteilevän pulssin parametrien tarkkoja mittauksia saadaan tähän. Mahdollisuudesta keskustellaan myöhemmin (katso kohta 4
35)Alla tässä osiossa yritämme analysoida vaatimuksia korkean suorituskyvyn magnetroni421Geonsideration Kuten edellä mainittiin, nykyaikaiset vaatimukset tutkan suorituskyvylle eivät voi olla mittavia kuin magnetronin ympäristön testattavuuden ja toiminnan turvallisuuden suunnittelu. Siksi lähetin on luultavasti eniten arvokas osa kummasta tahansa magnetronipohjaisesta korkean suorituskyvyn tutkasta Ennen kuin siirrymme keskustelemaan joistakin lähettimissä käytetyistä suunnittelumenetelmistä, teemme yksinkertaisen laskelman, jotta sen tulisi olettaa, että edellä mainitun pulssi-pulssitaajuuden stabiilisuuden arvon/f 10- beJännitepulssin amplitudin vaihtelut magnetronin poikki eivät saa ylittää seuraavan lausekkeen antamaa arvoa, tässä fosc on magnetronin värähtelytekijä, Ra-a maggnetronin dynaaminen vastus ja että magnetronin taajuuden työntökerroin on 500 kHz/a-atyyppi, ja dynaaminen resistanssi 300 ohmia tyypillinen arvo laitteille, joiden huipputeho on 10-100 kw. Sitten yllä oleva lauseke antaa vaikuttavan arvon noin 2 V tai alle 200 ppm tyypillisesti vaaditulle pulssi-pagnetron-anodijännitteen arvolle! Huomaa, että ilmoitettu arvo tulee varmistaa tehokopen aikana
Mikroaalto- ja millimetriaaltotekniikat: Nykyaikaiset UwB-antennit ja -laitteet datavälit laskevat tämän intervallin keston Nyt, kun magnetronilähettimen suunnittelun vertailupiste on osoitettu, lähettimen kaavio on kuvattu kuvassa 6. Se sisältää seuraavat olennaiset yksiköt: (i)korkeajännitevirtalähde;()modulaattori; iii) hehkulankavirtalähde; ja (iv)ohjain Jätetään jälkimmäinen yksikkö yksityiskohtaisemman tarkastelun ulkopuolelle, ja toimenpiteisiin, jotka varmistavat optimaalisimman ja turvallisimman agnetronin toimintatilan sekä tarjotaan 9 OhjainKuva 6 Magnetronilähettimen lohkokaavio kauko-ohjauksella ja diagnostiikalla Muut yllä olevat yksiköt vaikuttaa suoraan haluaisi hahmotella niiden suunnittelua yksityiskohtaisemmin
Doppler toimii koko tutkalla. Näin sen maksimaalisen vakauden varmistaminen on kehitysvaiheessa korkein prioriteetti. Modulaatio ei voi vaihdella korkean hyötysuhteen, pienikokoisen kevyen painon vuoksi. Kuitenkin tällaisen sovelluksen tarjoama jännitteen vakaus Kokemuksemme korkeajännitteisten tutkaiden kehittämisestä osoittaa etuja. , PWmerterin tulisi olla lähellä sitä mixRs,ode Tällainen lähestymistapa sekä taajuuskompensoidun suurjännitejakajan käyttö sekä tulojännitteen aaltoilujen torjuminen että taajuussäätösilmukan yleinen vakaus Seuraavaksi on pakollista synkronoida PWM-muunnin taajuudella, joka on useita tutkan pulssin toistotaajuus vaikuttaaPWM:n toimintaan Ja viimeinkin tietyn pitorin käyttö on edullista. Tässä suhteessa powercoIn:n käyttö. flyback toPWM -muunnin, mielestämme tällainen topologia on sopivin higntechopenille
ms fometer Aallonpituuskaistamoodin lähestymistavat ja tulevaisuudennäkymät sovellukset, joiden lähtöteho on enintään l kW ja jännite enintään 20 kV vaihtovirtasähköisissä tasavirtatutkissa, jos käytetään asianmukaista esisäätöä. Tällaisen järjestelmän olennainen edistysaskel on vakaa toiminta kapasitiivisella kuormituksella sekä kyvyllä tuottaa korkeajännitemuuntajan lähtöjännitekäämitykset, jotka ovat paljon suurempia kuin käyttöjännite. Yllä olevat erityispiirteet täyttävät thetron-pohjaisten lähettimien täydellisesti todelliset toimintaolosuhteet Asbe easilKuva 3 ei esiinny lähdön aaltoilusta johtuvia säännöllisiä virhekomponentteja suurjännitevirtalähteen jännite sekä AC-sähkölinjan taajuuden että PWM-muuntimen (taitettu) suurjännitemodulaattorien toimintataajuudella, joita käytetään korkean suorituskyvyn tutkaissa. Yleisesti modulaattori rehettää magnetroniliittimiä. adarsensitiivisyys, Siten sekä transientit että pulssin litteän osan vääristymät tulisi minimoida. Erityisesti se on tärkeää millimetriaallonpituuksille magnetroneille, joille on ominaista lähtöpulssin melko lyhyt leveys. Toisaalta useimmat tyypit vaativat hyvin säädeltävää taajuutta thedulaatiopulssin etureuna juoksevan värähtelyn helpottamiseksi (Kress, 1961) Tässä tapauksessa! Päinvastainen tilanne näkyy takareunassa
Kuten tavallista, kiinnitetään vähemmän huomiota sen sopivan lyhyen keston varmistamiseksi. Siinä ei kuitenkaan tulisi ottaa huomioon vain RF-verhokuoren muotoa. Magnetroneista johtuen haHuomaa, että pienemmillä jännitteillä magnetronikatolukin takapommittaminen anodeihin nähden on suurempi. näkyy kuvassa 7 Ilmeisesti mitä lyhyempi RF-pulssin kesto ja suurempi pulssin toistotaajuus, sitä voimakkaampi vaikutus vaikuttaa gnetronin suorituskykyyn. Siksi yllä oleva ongelma tulee aina ottaa huomioon.
Metterin aallonpituuskaistamuotoiset lähestymistavat ja tulevaisuudennäkymät46että magnetroni on ristikkäisen kentän tubetutkalähetin Kuten (Skolnik, 2008), elektronisen laitteen valinta lähettimen pääteasteeseen määrittelee käytännössä tutkan rakenteen ja suunnittelun lähestymistavat hahmottelevat tutkan tärkeimmät erityispiirteet. magnetronit suhteessa niiden stiloitumiseen tutkissa Aluksi magnetroneille on ominaista higlfor Ka -kaista ja 4-muodostusvakiotaajuus, joka on yksinkertaisin mahdollinen tutkasignaaleista pitäen samalla sopivan tutkasignaalin taiteellisessa muodossa, että sen lähtösignaalifyysinen suhde on ulostulolaippa jne. Lisäksi on käytännössä mahdotonta manipuloida magnetronin lähtösignaalia itsenäisesti karakterisoitua erittäin resonanssirakennelmien perusvärähtelytaajuuden määräävät olennaisesti sen pulssin tarjoamien sisäisten ominaisuuksien sähkömagneettiset ominaisuudet (etron Nykyaikaisessa tietyssä amplitudityypissä käytetään kolmea modulaatiotyyppiä); Vastaavasti fremodulaatio. Käytännössä voidaan katsoa, että magnetroni itsessään ei tarjoa kykyä nopeaan, erittäin toistettavaan ja hyvin kontrolloituun vaihe-/taajuussähköiseen taajuuteen, jonka W- ja g-kaistan magnetronit tarjoavat, voi vedota resoldereihin (katso osa O) Huomautus, koska magnetronin lähtöpulssi on muotoiltu suoraan
ly, se vie sen kaksi kertaa leveämmän taajuuskaistan kuin se on tarpeen avaruudellisen erottelukyvyn saavuttamiseksi. Kuten minkä tahansa muun oskillaattorin tapauksessa, värähtely on alttiina vaihekohinaksi ja taajuuden stabiiliudeksi tarkoitetuille vaihteluilleMitä tulee tutkaan, ensimmäinen määrittelee Doppler-käsittelyn laadun, joka on yleensä tärkeä luku lukuun ottamatta. melko erikoistapauksista Varmasti kokonaistaajuustaajuudet tulee aina taata. Yleensä asiaan liittyvä ja tämä tosiasia on sanana tällaisten laitteiden hyödyntäminen tutkissa. Toisaalta magnetronin toimintataajuuden suurin mahdollinen vaihtelu nufacturing-toleransseineen on alle +1% kaikilla millimetrillä aallonpituuskaistat Mitä tulee vaiheen pulssi-pulssitaajuuden epävakaudeksi magnetronipohjaisissa Doppler-prosessorin toteutuksen järjestelmän erityispiirteissä, seuraava ensi näkemältä on vaikeaa itse asiassa odottaa korkeaa pulssi-pulssitaajuuden vakautta Q-kertoimen alhaiselle tasolle. koaksiaaliset laitteet erityisesti millimetriaallonpituuksien kaistalla, kuten yleensä elektronipilven kohinakomponentin ja ntechopen käyttäytyminen
Mikroaalto- ja millimetriaaltotekniikat: nykyaikaiset UwB-antennit ja -laitteet pulssi-pulssitaajuuden arvossa, joka havaittiin kokeellisesti, kun yksikin pulssi muutti I auneetronin katodiharsperation olosuhteita, jotka ilmenivät erittäin suurella huipulla hajoavalla teholla sekä korkealla jännitteellä. elementeistä, joista magnetroni koostuu. Toisaalta yleensä ei ole helppo ennustaa edes kovin karkeasti, mikä on kullekin määrätylle magnetronin odotettavissa oleva lopullinen arvo. Numeerinen simulaatio on tuskin hyödyllistä, samoin kuin riippumaton agnetronin taajuuden stabiilisuuden suora kohtaa myös merkittäviä vaikeuksia, jos korkea magnetronin poikki olevan korkeajännitepulssin toistettavissa oleva muoto. Tästä syystä on havaittu, että yllä olevista ilmeisiltä vaikuttavista tekijöistä huolimatta magnetronit osoittavat, että lähestymistapoja käytetään (katso osa 0) Doppler-tutkajärjestelmät, varmasti tarvittaessa kaikki edellä mainitut voidaan tiivistää seuraavasti : (i) magnetronipohjaiset tutkat toimivat aina alhaisessa käyttöjaksossa; (iii) koska jokaiselle RF-pulssille on ominaista mielivaltainen vaihe, tulisi ottaa käyttöön erityinen menettely Doppler-käsittelykyvyn tarjoamiseksi tutalle; ja (iv) erityistä huomiota tulee kiinnittää,Kahdesta jälkimmäisestä seikasta tulee huomata, että on mahdollista lukita vaihe- ja taajuusvärähtelyt erittäin vakaalla ulkoisella oskillaattorilla. Valitettavasti on erittäin tarjottu, eli suhde magnetronin lähtöhuipputehon ja vaaditun välillä. signaalin teho, erityisesti millimetriaallonpituuksilla taajuusalue estää yliperinteisen käytettävyyden korkean suorituskyvyn tutkajärjestelmissä. Se heijastaa olennaisesti menneisyyttä, jolloin magnetroni osoitti itse asiassa melko paljon pääasiassa rajoitetun katodin käyttöiän vuoksi
On huomattava, että magnetronikatodi toimii erittäin suurilla virrantiheyksillä. Metronkatodi on alttiina voimakkaasti elektronien takaisinpommituksen luontaisille kenttälaitteille (Okress, 1961), sikäli kuin se on sijoitettu sisälle, tällainen vaikutus johtaa katodin emissiokyvyn lisääntymiseen huomattavasti emission takia. indusoituva Toisaalta katodin ylikuumeneminentodin pinta Katodin katsotaan hajoavan noin 10 % oeans, joka on huipussaan useita kiIt leadgnetron hehkulangan tehoa riippuen anodivirran arvosta Ongelman aiheuttama ylikuumeneminen ei ole hyvin hallittavissa ja riippuu monista magnetroneissa käytetyistä parametreista. Niiden luontainen millimetritarkka sisäinen asettelu Kokemuksemme paljasti sen käyttöiän oksidikatodishortilla vain useiksi tunteiksi! Nentechopen
Metteriaallonpituuskaistamuotoiset lähestymistavat ja tulevaisuudennäkymät ns. kyllästettyjen katodien (Okress, 1961) käyttö magnetroneissa Se on kuitenkin mahdollistanut sellaisella katodilla varustetut magnetronit alkavat värähdellä stabiilisti yllä olevan taajuuden sisällä, vaikka koaksiaalisten evaporaatioiden aiheuttama ajautuminen magnetroneihin. aine, josta katodi on tehty, absorptiolla edelleen magnetronin onkalon pinnalla. Suhteelliset epäonnistumiset valmistusluotettavuudessa muista syistä. Toisaalta milimetrit sotilaallisiin sovelluksiin ja soveltuviin sovelluksiin saavutettu käyttöikä näyttää olevan tai vähemmän sopiva, kaikki edellä mainitut ovat johtaneet magnetronin ja osittain katodin valmistuksen tutkimuksia on rajoitettu maailmanlaajuisesti paitsi luultavasti entisen Neuvostoliiton alueella. Siellä suoritetut tutkimukset ovat antaneet uuden elämän millimetripituuksien magnetronin kehitykselle ja sallineet niiden ominaisuuksien parantamisen 80-luvun lopulla.
Se on saavutettu seuraavista syistä: (i) metalliseoskatodien hyödyntäminen; onnistuminen magnetronien kehittämisessä kylmällä sekundaarialueella (iii) i-tyypistä poikkeavien tilaharmonisten hyödyntäminen. Jälkimmäinen voittaa elektronin vuorovaikutusavaruuden ja katodin halkaisija, joka johtaa sekä pulssin maksimaaliseen kestoon. Lisäksi thebalt-magneettijärjestelmä on mahdollistanut magnetronin mittojen ja painon pienentämisen sekä melko pienikokoisten laitteiden kehittämisen. Käytössä kehitettyjen useiden pituisten magnetronien parametrit tiivistettynä TabFrequency band Katputduty0100065odijännite,VHarmonic Katodin metallityyppi metalliseos Kylmä piikkiholdilla apumetalliseoksella (?autoemmitersthermionic katodiNo tiedot20200&g;1000Saavutettu nesteen aikanaTäysi tuotanto Taulukko I Millimetriaallonpituuksien parametrit magnetrontechopen
464Mikroaalto- ja millimetriaaltoteknologiat: nykyaikaiset UwB-antennit ja -laitteetKa-kaistan magnetronien käyttöiän ilmoitetut arvot on saatu testatun tietyn toimenpiteen aikana. Saavutettu arvo on erinomainen! 4000 tunnin saavuttamista tulisi harkita vain parhaassa tapauksessa Ka-kaistan magnetroneille. Valitaan Ka-kaistan magnetroneja - jompikumpi tekninen on mainittava, minkä lisäksi uskalletaan väittää, että agnetronimodulaattori auttaa merkittävästi magnetroneja paljastamaan sen todellisen potentiaalin automatisoimalla tarjoamisen mAlkaen. W-kaistaiset magnetronit valmistetaan yhdessä Ukrainan kansallisen tiedeakatemian Institute ofRadieof National Academy of Sciences -instituutin haarasta ja tuotanto joissakin laitteissa on kehitetty 60-luvun puolivälissä (Usikov, 1972) Ab initio ne hyödyntävät avaruusaaltojen erilaista toimintaa. i tyyppi Sellainen suorituskyky esim. saavutettu huipputeho oli 80 kw ja 10 kw formm aallonpituuksilla laitteilla. Magnetroneissa käytetyn L-tyypin oksidikatodin vuoksi niiden käyttöikä on rajoitettu useista kymmenistä tunteista.
Aputermioninen katodi, joka on jätetty vuorovaikutuksen avaruustehokkuuden ulkopuolelle, ne ovat paljon lupaavampia pidentää niiden käyttöikää. Tämän seurauksena wband i kw dbeen kehitettiin ja teollistettiin 80-luvun puoliväliin mennessä (Naumenkot al, 1999) Sille on ominaista taattu käyttöikä 2000 tuntia 90. vuoden loppuun mennessä on pyritty kehittämään w-kaistan magnetroneja, joiden odotettu elinikä on 01 meteorologisiin tutkoihin, ja vähän myöhemmin 1 kW:n laitteita, joiden tavoitekesto on 0000 lentoaseman roskatutka. Nämä pyrkimykset ovat johtaneet vakaan kaistan magnetroneihin. huipputeholla alueella 1000 - 4000 W ja odotetulla 10 000 tunnin käyttöiällä (Gritsaenko et al., 2005Tästä Sellaisen tosiasian voidaan väittää pidentävän aputermionisen katodin magnetronin käyttöikää: (ii) oikea valinta operatiiviset (tilalliset harmoniset); magnetroni, jolla on magneettisen purkauksen toimintajakso tai korkea pulssin toistotaajuus (katso osa 0) Kuva 4 kw W:n radioastroiksen banagnetronista, joka on kuvattu kuvassa 1 Uudelleenlähetyksen aikana matalajännitteiset, kompaktit Ka-kaistaiset magnetronit, jotka eivät ole auki
Aallonpituuskaistamoodin lähestymistavat ja tulevaisuudennäkymät1 4 kW w kaistan toissijainen emissio katodi ja pidennetty käyttöikä Ne on tarkoitettu käytettäviksi alhaisella luodolla tutkien magnetronin käytön erityispiirteet sekä osoitettu, että käyttöikä ei ole ongelma, joka estää korkean suorituskykytutkat Nyt haluaisimme keskustella vertailevasti tällaisen lähestymistavan muista eduista ja haitoista
Taulukko Il tarjoaa lyhyen vertailun tällä hetkellä saatavilla olevien suuritehoisten millimetriaallonpituuslaitteiden välillä niiden mahdollisuuksien mukaan (Barker et al, 2005) Kuten tavallista, on mahdollisuus ottaa käyttöön hienostunut signaalimodulaatio, joka on olennainen etu, jonka tarjoaa vahvistimen käyttö tutkalähettimessä. Itse asiassa pulssikompression hyödyntäminen on alhainen saavuttamaan korkeimman mahdollisen resoluution tutkaille, joka on senttimetriä. Varmasti magnetronipohjaiset tutkat eivät pysty tarjoamaan vastaavaa suorituskykyä. Useimmissa sovelluksissa ei kuitenkaan vaadita äärimmäistä resoluutiota. Ka band 20(100band4501501501002002)vahvistin/n saavutettavissa oleva(yksi siru)paine samankaltainen Taulukko Il Tehomikroaaltolaitteiden parametrit auki
Mikroaalto- ja millimetriaaltoteknologiat: Nykyaikaiset UwB-antennit ja laitteiden painonkäyttö, eli autokorrelaatiofunktion sivukeiloista johtuva ulkonäönvoimakas heijastavuus, tulee aina ottaa huomioon samanaikaisesti sääpilvien, sateiden) heijastusalueella noin 100 dB rajoitetusti. pulssikompressiotekniikan soveltaminen säätutkoihin. Varmasti yleisiin kaupallisiin tutkoihin soveltuvasta laitteistosta on tullut sallittua.Seuraava ongelma, joka mainitaan yleensä korostamassa todella koherenttien järjestelmien etuja, jotka perustuvat paljon korkeamman laadun hyödyntämiseen Doppler-prosessoinnissa vähintään Ka-kaistalla, jossa koaksiaali on käytettävissä. Kehittyneen digitaalisen signaalinkäsittelyn magnetron hyödyntämisen lisäksi odotettavissa on ylimääräisiä todisteita tällä alueella, erityisesti magnetronipohjaisen tutkan w-kaistan tutkalle, joka ehdottaa käyttöä vaativien sovellusten hakua.
Mielenkiintoista on, että lähestymistapa, joka perustuu säteilevään signaaliin Tx/Rx-ketjujen (Zhu, 2008)uly ja näennäiskoherenttien tutkien aiheuttamien vääristymien parantavaan proche-vaikutukseen, on luultavasti ainoa alue, jolla magnetronipohjaiset tutkat eivät voi kiistattomasti kilpailla. koherentit järjestelmät ovat tutkat, jotka vaativat nopeaa taajuutta ketteryyttä mahdollistaa käsitteellisesti kehitetyn operatiivisen tutkan hyödyntämisen. Totta kai millimetrin aallonpituuskaistalla tällainen lähestymistapa on tekniikassa äärimmäisen tärkeä ja vaatii valtavia ponnisteluja. ja monimutkaisuus tekevät pituuksista, kuten meteorologisissa sovelluksissa (1/i2-laki meteorien heijastavuudelle. Sovelluksia, joissa mitat ja paino ovat tärkeimpiä vaatimuksia, voidaan pitää parempana hyödyllisinä magnetronipohjaisten tutkien, erityisesti w ja g bane3:n kanssa toimivien magnetronipohjaisten tutkajärjestelmien kehittäminen. magnetronipohjaiset tutkajärjestelmät olivat alkaneet Ukrainan kansallisen tiedeakatemian radioastronomian instituutissa lastenturyn 90-luvun puolivälistä lähtien.
Metteriaallonpituuskaistan menetelmät ja tulevaisuudennäkymät467nt ja millimetriaallonpituuksien magnetronien valmistaminen kylmällä selvällä magnetronin käytöllä ei vastannut nykyaikaisia vaatimuksia, ja tehtiin huomattavia ponnisteluja kehittääkseen edistyneitä modulaattoreita edellä mainittujen magnetronien ohjaamiseksi, jotka vaativat lisäksi tiukempaa jatkuvaa modulaatiota. pulssin muoto verrattuna perinteisiin tyyppeihin, Tällainen tilanne on osunut samaan aikaan kasvavan kiinnostuksen kanssa, joka toimii edellä mainitun suuntauksen kanssa. Ensimmäinen magnetronipohjainen tutka on kehitetty yksinkertaiseksi Ka- ja w-kaistan kaksoistaajuudella, ilmassa sivulta katsottuna järjestelmänä, joka on tarkoitettu havaitsemaan öljyvuotoja veden pinnalla. lyhennettynä magnetronien käyttö on kuitenkin osoittanut, että se pystyi havaitsemaan oletettavasti hyviä ominaisuuksia. Saatu kokemus on antanut meille mahdollisuuden jatkaa tutkakehitystä ja luonnollisesti seuraava askel oli Doppler-käsittelyominaisuuksien käyttöönotto tutkassa (Schunemanet al, 2000) Perinteisen analogisen koherenssin vastaanotto-teorologisen tutkan ensimmäisen käytön jälkeen tutka osoitti hyvän Doppler-suorituskyvyn, joka soveltui kaikkein ilmakehän tutkimuksiin sekä ilmakehän olosuhteiden tarkkailuun. Ensimmäiset täysin toimivat Doppler-polarimetrimitterit takaavat luotettavan valvomattoman jatkuvan toiminnan vähintään useiden kuukausien ajan. aikaväli Tämän tutkan ensimmäisen vuoden käyttökokemukset ovat paljastaneet magnetronin toiminnan yllättävän korkean stabiilisuuden
Se on sallinut pystysuoraan suunnatun ja skannauksen kuvassa 2 Tähän asti tutkat on valmistettu ja toimitettu metek gmbHhornin kanssa, Saksa) Osa niistä on sisällytetty eurooppalaiseen säätutkaverkkoonntechopen
Mikroaalto- ja millimetriaaltotekniikat: nykyaikaiset UwB-antennit ja -laitteet Koaksiaalimagnetronivastaanotin;digitaalinen automaattinen taajuudensäätö; digitaalisen vastaanottimen tekniikan toteutus;suojauspiirit; agnetronin toiminnan turvallisuuden jne. varmistavien piirien esittely. Useimpien tärkeimmät parametrit on tiivistetty l. Tarjotun Doppler-käsittelyn laatu bDoppleroitettiin etäällä kuvatuissa signaalinprosessoreissa olivat seuraavat: pulssin toistotaajuus -1 Hz: nopea fotransformin pituus- 512; spektrin perusteella tästä kuvasta Dopplerin dynaaminen alue ylittää 60 dBc, mikä vastaa laajakaistaisen kohinan pohja-arvoa 73 dBc/Hz tästä tiedosta on mahdollista arvioida taajuuden epävakautta.
Todellisuudessa Bederedin kokonaisteho koherentin Skolnik, 2008 summana, kun otetaan huomioon, että yllä olevat tiedot ovat diskreetin Fourier-muunnoksen (DFT) tulosta, ja olettaen, että magnetroni tunkeutui tasaisesti instationaariseen kohteeseen tuottaen ehdottomasti monokromaattisen vasteen. , voimmeko aency-alueesta riippuen yllä olevien komponenttien välinen suhde signaalin backscatNFL PRFcon jossa nfl on tutkan tutkan Doppler ptaajuus Toisaalta kiinteän etäisyyden päässä sijaitsevasta kiinteästä kohteesta heijastuneen signaalin vaiheviive Rhere Aa on i:nnen pulssin pituuksien poikkeama do:n vakioarvosta. Olettaen, että Ai do, vastaava diskreettiaikakompleksisignaali s DFT:n sisääntulossa voidaan kirjoittaa seuraavasti missä Po=4rR/, Yllä olevan yhtälön toinen termi heijastaa epäkoherenttien komponenttien kokonaisuus vastaanotetussa signaalissa magnetronin pulssi-pulssitaajuuden epävakauden vuoksi. Toimintataajuus, GHz355+015 Lähettimen huipputeho, kwKeskiteho (max),w Häviöt, dB, Tx-pathdar hetkellinen dynaaminen alue, mukaan lukien ntechopen