📜  雷达系统-双工器

📅  最后修改于: 2020-11-23 05:06:10             🧑  作者: Mango


在双向通信中,如果假设我们使用相同的天线进行信号的发送和接收,则需要使用双工器。双工器是一个微波开关,它将天线连接到发射器部分以传输信号。因此,雷达在传输时间内无法接收信号。

类似地,它将天线连接到接收器部分以接收信号。雷达在接收时间内无法发送信号。这样,双工器就隔离了发送器部分和接收器部分。

双工器的类型

在本节中,我们将学习不同类型的双工器。我们可以将双工器分为以下三种类型

  • 分支式双工器
  • 平衡双工器
  • 循环器作为双工器

在接下来的部分中,我们将详细讨论双工器的类型。

分支式双工器

分支型双工器由两个开关组成-收发(TR)开关和反收发(ATR)开关。下图显示了分支型双工器的框图

分支式双工器

如图所示,两个开关TR和ATR放置在距传输线$ \ lambda / 4 $的距离处,并且两个开关之间的距离为$ \ lambda / 4 $。分支型双工器的工作如下所述。

  • 传输过程中,TR和ATR都看起来像是传输线断路。因此,天线将通过传输线连接到发射机。

  • 接收期间,ATR看起来像是传输线上的短路。因此,天线将通过传输线连接到接收器。

分支型双工器仅具有较低的功率处理能力,因此仅适用于低成本雷达。

平衡双工器

我们知道,两孔定向耦合器是一个由主波导和副波导组成的4端口波导结。有两个小孔,这是这两个波导的共同点。

平衡双工器由两个TR管组成。下图显示了用于传输目的的平衡双工器的配置。

平衡双工器

发射器产生的信号必须到达天线,天线才能在发射时间内发射该信号。上图中带有箭头标记实线表示信号如何从发射机到达天线。

上图中带有箭头标记的虚线表示从双TR管泄漏的信号。这只会达到匹配的负载。因此,没有信号到达接收器。

下图显示了用于接收目的的平衡双工器的配置。

接待目的

我们知道天线在接收时间内会接收信号。天线接收到的信号必须到达接收器。上图中带有箭头标记实线表示信号如何从天线到达接收器。在这种情况下,双TR管将信号从波导的第一部分传递到波导的下一部分。

与分支型双工器相比,平衡双工器具有高功率处理能力和高带宽。

循环器作为双工器

我们知道循环器的功能是,如果我们将输入施加到端口,那么它将在顺时针方向与其相邻的端口处产生。循环器的其余端口无输出。

因此,考虑使用4端口循环器,并将发射机,天线,接收机和匹配的负载分别连接到端口1,端口2,端口3和端口4。现在,让我们了解4端口循环器如何用作双工器。

发射器产生的信号必须到达天线,因为天线将在发射时间内发射该信号。当发送器在端口1产生信号时,将实现此目的。

天线接收到的信号必须在接收时间内到达接收器。当端口2上的天线接收外部信号时,将实现此目的。

下图显示了作为双工器的循环器的框图

循环器

上图包含一个4端口循环器-发射器,天线,并且匹配的负载分别连接到循环器的port1,port2和port4,如本节开头所述。

接收器未直接连接到端口3。取而代之的是,将与无源TR限制器相对应的块放在循环器的端口3和接收器之间。块,TR管和二极管限制器是与无源TR限制器相对应的块。

实际上,循环器本身充当双工器。它不需要任何其他块。但是,它不会为接收器提供任何保护。因此,使用与无源TR限制器相对应的块,以便向接收器提供保护