Войти
COHO, сокращение от Coherent Oscillator, - это метод, используемый с радарными системами. на основе магнетрона с резонатором , что позволяет реализовать отображение индикатора движущейся цели. Поскольку сигналы когерентны только при приеме, а не при передаче, эту концепцию также иногда называют когерентными при приеме . Из-за способа обработки сигнала радары, использующие этот метод, известные как псевдокогерентный радар .
COHO, могут быть недорого реализованы в аналоговой электронике и широко использовались в 1950-1970-х годах. Поскольку новые твердотельные системы и полностью цифровая обработка стали недорогими, COHO стал менее широко использоваться и сегодня встречается только в некоторых недорогих системах.
В основном, системы MTI работают путем сравнения двух импульсов принятых сигналов импульсного радара. Движущиеся цели будут немного сместить «метки», хотя они могут быть слишком маленькими, чтобы их можно было увидеть, особенно для радаров дальнего действия, где движение даже быстрых целей может быть слишком маленьким для обнаружения. Вместо этого MTI вычитает два сигнала и затем сравнивает фазу результирующего сигнала с опорным. Даже небольшие движения создают фазовые сдвиги, которые можно легко обнаружить с помощью аналоговых фазовых детекторов.
. Другая проблема заключается в том, что MTI требует, чтобы импульсы сохранялись на протяжении частоты повторения импульсов. Аналоговые устройства, способные чисто сохранять высокочастотные сигналы в микроволновом диапазоне, не распространены, поэтому здесь решение состояло в том, чтобы использовать сигнал гораздо более низкой частоты промежуточной частоты (IF) в качестве основы для импульса, подавая этот в умножитель частоты перед усилением таким устройством, как клистрон. При приеме тракт сигнала меняется на противоположный, создавая выходной сигнал, аналогичный исходному ПЧ. Эта более низкая частота может быть сохранена в ряде аналоговых устройств, таких как аналоговая линия задержки.
. Эта концепция отлично работает для радаров, использующих усилители, такие как клистрон, которые усиливают входной сигнал. Однако магнетрон с резонатором не работает таким образом; Благодаря своей физической конструкции, при подаче электроэнергии он производит выходную микроволновую частоту за один шаг. Это делает невозможным использование простого решения, применяемого для клистронов. Еще больше усложняет ситуацию то, что выходной сигнал магнетрона меняется от импульса к импульсу, слегка по частоте и часто сильно синфазен. Поскольку для обнаружения целей используются разности фаз, это еще больше затрудняет адаптацию устройства к MTI.
COHO решает эти проблемы с помощью выходного сигнала магнетрона для получения стабильных опорного сигнала. Он делает это, отбирая небольшую часть выходного сигнала с помощью направленного ответвителя , а затем подавая его на первые каскады приемника. Это создает сигнал ПЧ, который содержит точную фазу широковещательной передачи, обычно с выходными сигналами в диапазоне от 1 до 60 МГц, подходящими для хранения в линии задержки.
Этот сигнал ПЧ сначала отправляется в контур фазовой автоподстройки частоты или аналогичную систему, обеспечивая точный и стабильный опорный сигнал. Эта часть схемы COHO известна как стабильный генератор или STALO.
Объекты, которые видны радару, будут отражать сигнал, и фаза сигнала будет зависеть от его точного расстояния от антенны. Этот возвращенный сигнал также усиливается в секции IF. Затем выходной сигнал этого приемника сравнивается с сигналом STALO в фазовом детекторе. Детектор выдает сигнал только в том случае, если сигналы различаются по фазе, а это происходит везде, где есть объект. В результате получается серия коротких импульсов на выходе. Этот сигнал может использоваться в качестве видео и может быть отправлен непосредственно на дисплей радара .
. Этот метод сам по себе не обнаруживает движущиеся цели, что по-прежнему требует сравнения между импульсами. Это может быть достигнуто путем разделения выходного сигнала фазового детектора и отправки одной половины в линию акустической задержки с тем же временем задержки, что и частота повторения импульсов. Это означает, что сигнал из последнего импульса выйдет из задержки одновременно с приемом следующего импульса. Затем один из сигналов инвертируется, обычно из линии задержки, и добавляется к новому сигналу. Это приводит к выходному сигналу только там, где два сигнала изменились.
Если цель движется и, таким образом, ее точное расстояние относительно радара меняется, фаза принимаемого сигнала будет меняться от импульса к импульсу и будет генерировать сигнал в конечном видео. Неподвижные цели будут иметь (примерно) одинаковую фазу от импульса к импульсу, и их сигнал будет устранен. Скорость цели по линии визирования определяет изменение фазы от импульса к импульсу, поэтому в серии импульсов разность фаз будет изменяться. Скорость изменения фазы такая же, как и доплеровская частота, которая может быть видна в полностью когерентном доплеровском радаре, и может использоваться для определения радиальной скорости цели.
Существенным недостатком конструкции COHO является то, что ее нельзя использовать в радарах с быстрой перестройкой частоты. Они меняют свою частоту от импульса к импульсу, поэтому методы сравнения импульсов, такие как COHO, не работают. Для этих ролей необходим источник когерентного сигнала, такой как клистрон. Также трудно изменить параметры радара, такие как ширина импульса или частота повторения импульсов, поскольку запоминающие устройства обычно реализовывались с механическими задержками, которые необходимо было изменить, хотя небольшой выбор предварительно заданных выборки могут быть использованы.
COHO широко использовался с начала 1950-х до 1960-х годов, но появление все более мощных клистронов и новых систем лампы бегущей волны вытеснило магнетрон с большинства военных радаров к 1970-м годам. Более современные системы, основанные на различных твердотельных элементах, также являются когерентными. Цифровая электроника с характеристиками, необходимыми для обработки и хранения сигналов, теперь стала обычным явлением, что позволяет применять методы, подобные COHO, к любому сигналу. Независимые системы COHO больше не используются, за исключением некоторых классов недорогих радаров.
