Przełączanie płatów
Przełączanie płatów to metoda stosowana we wczesnych zestawach radarów w celu poprawy dokładności śledzenia. Wykorzystuje dwa nieco oddzielone elementy anteny, aby skierować wiązkę nieco na obie strony linii środkowej anteny. Sygnał radarowy przełączał się między nimi i generował dwa „błyski” na wyświetlaczu. Porównując długości impulsów, operator mógł określić, który z nich dał silniejszy powrót, wskazując w ten sposób, w którym kierunku należy przesunąć antenę, aby była skierowana bezpośrednio na cel. Koncepcja była używana tylko przez krótki czas i została prawie całkowicie zastąpiona przez stożkowe systemy skanujące pod koniec II wojny światowej . Koncepcja ta jest również rzadko określana jako sekwencyjne lobowanie , zwłaszcza gdy sygnał przechodzi między kilkoma różnymi kątami, a nie tylko dwoma.
Opis
anteny radarowe składały się na ogół z kilku małych anten dipolowych umieszczonych przed pasywnym reflektorem. Dipole zostały umieszczone tak, aby konstruktywnie interferowały przed anteną, „kierując” w ten sposób sygnał w tym kierunku. Kątowy rozrzut wiązki jest funkcją liczby elementów, przy czym więcej elementów daje bardziej skupioną wiązkę. Ogromna liczba takich elementów byłaby idealna, ale niepraktyczna ze względu na konieczność umieszczenia ich w określonej odległości od siebie w zależności od długości fali używanego źródła radiowego. We wczesnych systemach „długofalowych”, takich jak te używane przez Brytyjczyków i Stany Zjednoczone, zmuszało to elementy do rozmieszczenia kilku stóp od siebie, ograniczając liczbę dipoli do około tuzina dla dowolnej anteny o rozsądnej wielkości.
Otrzymane kąty wiązki dla takiego systemu były na ogół zbyt szerokie, aby można je było wykorzystać bezpośrednio do naprowadzania działa . Na przykład amerykański SCR-268 miał szerokość wiązki 2 stopnie, a gdy cel znalazł się w tej wiązce, operator nie mógł łatwo określić, gdzie się znajduje. Do bezpośredniego strzelania potrzebna byłaby dokładność kątowa około 0,1 stopnia. Na początku użytkowania system był zamiast tego sparowany z reflektorem , które byłyby kierowane na cel przez radar. Reflektor śledziłby wtedy cel ręcznie, a strzelcy celowaliby wzrokowo. W tej roli, nawet w ciągu dnia, informacje o zasięgu dostarczane przez radar były wciąż nieocenione.
Przełączanie płatków oferowało znacznie lepszą dokładność przy dodaniu niewielkiej złożoności. Zamiast pojedynczego zestawu elementów dipolowych, dwa zostały umieszczone w każdym punkcie tablicy. Sygnał radiowy był następnie naprzemiennie przełączany między dwoma zestawami dipoli, zwykle za pomocą mechanicznego przełącznika napędzanego silnikiem. oscyloskopie operatora nieco w bok. Ponieważ przełączanie było szybsze niż oko mogło nadążyć, wynik pojawił się na wyświetlaczu w postaci dwóch dobrze uformowanych pików.
Ponieważ każdy płat był nieco poza środkiem, gdyby cel nie był wyśrodkowany na środku anteny (jako całość), jeden z dwóch sygnałów zwrotnych miałby większą siłę niż drugi. W ten sposób operator może utrzymywać antenę skierowaną na cel, po prostu przesuwając ją, aby oba powroty były równe na wysokości na wyświetlaczu. Ponieważ płaty zostały ustawione tak, aby zachodziły na siebie tylko nieznacznie, był tylko bardzo mały kąt, w którym dwa powroty byłyby równe - nawet niewielkie przesunięcie celu poza linię środkową szybko spowodowałoby, że jeden sygnał byłby znacznie silniejszy. Otrzymany pomiar był zatem znacznie dokładniejszy.
Skanowanie stożkowe było w koncepcji podobne do przełączania płatów, ale jak sama nazwa wskazuje, działało obrotowo zamiast w dwóch kierunkach. Pozwoliło to operatorowi uzyskać dwuwymiarowy widok, w którym kierunku nastąpił największy zwrot, iw rezultacie było znacznie łatwiejsze w obsłudze. Skanowanie stożkowe można było z łatwością zastosować tylko na antenie z pojedynczą tubą zasilającą, co jest praktyczne tylko w przypadku radarów mikrofalowych . Gdy takie systemy zostały wprowadzone do użytku, przełączanie płatów generalnie zniknęło.
Zagłuszanie
Możliwe jest stosunkowo łatwe zakłócenie radaru z przełączaniem płatów, jeśli zna się podstawowe częstotliwości robocze radaru. W przypadku zestawu przełączającego płaty, który zmienia płaty 30 razy na sekundę, zagłuszacz można skonstruować tak, aby wysyłał słaby sygnał na tej samej częstotliwości, która również zmienia się 30 razy na sekundę, ale wysyła sygnał tylko wtedy, gdy płat radaru jest skierowany z dala od samolotu – co można łatwo znaleźć, szukając najniższego punktu w odbieranym sygnale. Po stronie odbiornika oba sygnały są mieszane, a dodatkowy sygnał z zakłócacza samolotu „wygładza” silny/słaby sygnał, który w innym przypadku byłby widoczny. To zaprzecza informacjom o kącie radaru i może utrudnić śledzenie czegokolwiek poza kątem całkowitym.
Lobe tylko przy odbiorze
Jednym ze sposobów uniknięcia tego problemu jest tylko lobe on receiver (LORO), który wykorzystuje jeden zestaw elementów anteny do wysyłania sygnału bez przełączania listków oraz dwa dodatkowe zestawy do przełączania listków podczas odbioru. Działanie jest w zasadzie identyczne z normalnym radarem wychylnym, ale zaprzecza jakimkolwiek informacjom o wychyleniu do docelowego statku powietrznego, kosztem kilku dodatkowych elementów anteny (lub częściej drugiej anteny). Niezsynchronizowane „bloki” sygnału mogą służyć do zagłuszania radarów LORO, chociaż nie jest to tak skuteczne, jak w przypadku normalnego systemu lobingowego i generalnie utrudnia pracę operatora, a nie uniemożliwia.
SCR -268 , pierwszy system radarowy armii amerykańskiej, był jednym z pierwszych zestawów radarowych, w których zastosowano przełączanie płatów anten odbiorczych jako środek do kierowania wiązek reflektorów przeciwlotniczych na samoloty.
Linki zewnętrzne
- Ta koncepcja przełączania płatów została wykorzystana w tak zwanym Flimmerschalter w niemieckim radarze Lichtenstein podczas II wojny światowej. (zobacz samouczek dotyczący radaru )