EN
Radarui naudoti RF laidą pasirinkti yra daug daugiau nei įprastas jungiklio pasirinkimas. Šiuolaikinėse impulsinio Doplerio, faziškai valdomų antenų ir jūrų radarų architektūrose koaksialinis laidų rinkinys tiesiogiai nulemia perduodamosios galios efektyvumą, imtuvo dinaminį diapazoną, sistemos signalo ir triukšmo santykį bei ilgalaikę fazės stabilumą. RF laidai radarui, kurie atrodo tinkami fizinėje aplinkoje, gali lengvai pabloginti visos sistemos našumą, jei jie sukelia netikėtą slopinimą, impedanso neatitikimus arba temperatūrinį fazės poslinkį eksploatuojant lauke.
Ši inžinerinė gairė susitelkia į praktinius po sistemų lygio reikalavimus, kuriuos taiko RF integracijos komandos: pilno ryšio biudžeto apibrėžimą, įterpimo nuostolių ir dažnio pusiausvyrą, tinkamos mechaninės apsaugos konstrukcijos parinkimą bei gretimų aktyvių komponentų derinimą.
Radarų sistemų elektrinio ryšio biudžeto apibrėžimas
Radarui skirtos RF kabelio specifikacija turi būti nustatoma remiantis viso signalo kelio biudžetu, o ne vertinant kaip izoliuotą perdavimo liniją. Skaičiuojant bendrą įterpimo nuostolį, inžinerinės komandos turi įvertinti slopinimą vienetiniam ilgiui aukščiausioje numatytoje veikimo dažnių srityje, įskaitant šiluminio dreifo ribas visame veikimo temperatūrų diapazone.
Pavyzdžiui, radarui skirtas RF kabelis, sukonfigūruotas kaip trumpas prietaiso jungiamasis kabelis, 2,4 GHz dažnyje gali rodyti nepastebimą signalo prastėjimą, tačiau esant dešimties metrų antenos maitinimo linijai, veikiančiai X juostoje (8–12 GHz) arba Ku juostoje (12–18 GHz), gali sukelti nepriimtiną signalo nuostolį.
Pagrindiniai elektriniai parametrai, kurie turi būti dokumentuojami:
- Įterpimo nuostolių biudžetas: apskaičiuokite bendrą slopinimą visuose kabelio ruožuose ir jungtukų perėjimuose maksimalioje dažnių juostoje. Aukščiausio dažnio krašto atsarga yra kritiška, nes dielektrinės ir laidininko nuostolios dažniui didėja netiesiškai.
- VSWR ir atspindžio nuostoliai: Palaikyti griežtą 50 omų impedanso vientisumą per kiekvieną sąsają. Staigūs geometrijos pokyčiai sukuria vidinius atspindžius, kurie padidina įtampų stovinčiosios bangos santykį (VSWR), sumažina naudingą siuntėjo galios perdavimą ir gali sukelti aukštos galios stiprintuvo nestabilumą.
- Fazės stabilumas ir pritaikymas: Fazinėse masyvuose, radaruose, spinduliuotės formavimo tinkluose ir vienos impulsinės sekos sekimo sistemose santykinis fazės stebėjimas tarp lygiagrečių laidų kanalų yra taip pat svarbus kaip ir galios amplitudė. Šiluminiai fazės koeficientai ir lankstymu sukelti fazės poslinkiai turi būti tiksliai nurodyti.
- Galios valdymo talpa: Maksimalios impulsinės galios ir nuolatinės bangos (CW) galios ribos turi atsižvelgti į aukščio derinimą, aplinkos temperatūros kraštutinumus ir neatitikimų sąlygas, kad būtų išvengta dielektrinio pramušimo ar šiluminės žalos.
Koaksialinių laidų konstrukcijų palyginimas: lankstūs, pusiau standūs ir raukšlėti maitinimo laidai
Tinkamos RF kabelio konstrukcijos pasirinkimas radarui priklauso nuo mechaninės trasavimo aplinkos, reikiamų lenkimo spindulių, aptarnavimo tikėtinių reikalavimų ir fazės stabilumo reikalavimų.
| Kabelio konstrukcija | Pagrindinės radarinės sistemos taikymo sritis | Pagrindinis pranašumas | Kompromisas / stebėjimo taškas |
|---|---|---|---|
| Lankstus koaksialinis kabelis | Aptarnavimo kilpos, sukimosi jungtys, pakeltos plokštės, judantys radariniai antenos | Didelis lenkimo lankstumo tolerancija, paprasta lauko montavimo galimybė, supaprastinta priežiūra | Reikia stebėti fazės pakartojamumą, įterpimo nuostolius nuolat lenkiant ir apsauginės apvalkalų nusidėvėjimą |
| Pusiau standus koaksialinis kabelis | Fiksuoti vidinių modulių ryšiai, galingumo stiprintuvų tarpusavio sujungimai, tikslūs bandymų kelias | Puiki forma išlaikymo geba, aukštas fazės stabilumas, maksimalus apsauginio apvalkalo veiksmingumas | Reikia tikslaus 3D iš anksto suformuotų trasavimo brėžinių ir atsargaus tvarkymo montavimo metu, kad būtų išvengta įdubimų |
| Banguotas maitinimo laidas | Nejudanti ilgų atstumų maitinimo linija eina nuo perdavimo prietaisų priedų iki bokštų stiebų | Kuo mažesnis galimas slopinimas viename metre, labai tvirti lauko apsauginiai apvalkalai | Didelis išorinis skersmuo, griežti minimalūs lenkimo spindulio ribojimai, reikalinga specializuota priemonė jungtims įrengti |
Vertindami komercines laidų eilutes, pvz., Megaphase RF laidus ar panašias aukšto našumo komplektuotes, pirkimo ir inžinerijos komandos turėtų tiesiogiai palyginti paskelbtas slopinimo kreives, ekranavimo efektyvumo vertes ir mechaninius lenkimo rodiklius su savo sistemos brėžinių reikalavimais. Pasirenkant Megaphase RF laidus ar lygiaverčius aukštos patikimumo laidų tipus užtikrinamas patikimas išorinės elektromagnetinės sąveikos (EMI) ekranavimas, tačiau galutiniame pirkimo brėžinyje vis tiek turi būti tiksliai kontroliuojamos specifikacijos.
Vertinant megafazės RF laidus pagal projekto specifikacijas, inžinieriai gali patikrinti, ar standartinė komercinė „off-the-shelf“ kabelių šeima atitinka jų radaro priekinės dalies šiluminius ir fazės stabilumo reikalavimus. Palyginant megafazės RF laidus su specialiais variantais, įsitikinkite, kad nuoseklių bandymų duomenys apima visą radaro darbo dažnių diapazoną.
Gretimų RF komponentų vietoje viename įrenginyje: sąsajos ir triukšmo kontrolė
Radarui skirtas RF laidas veikia ne izoliuotai; jis tiesiogiai jungia aktyviuosius priekinės dalies komponentus, pasyviuosius signalų skirstymo tinklus ir stebėjimo grandines.
Integracija su nuolatinės srovės (bias) T tipo RF moduliu
Kai į pagrindinę koaksialinę liniją įterpiamas nuolatinės srovės (bias) T tipo RF komponentas, kad į nutolusį mažo triukšmo stiprintuvą (LNA) būtų tiekiama nuolatinė srovė, radarui skirto RF laidu centro laidininkas turi perduoti suminę nuolatinės srovės ir aukšto dažnio RF energijos apkrova be šiluminio sotinimo ar signalo iškraipymo.
Žemo dažnio izoliavimas ir nuolatinės srovės RF vieneto galia turi papildyti kabelio įterpimo nuostolius, kad būtų išlaikyta optimali imtuvo jautrumo charakteristika. Aukštos galios siuntiklio šakose, pasirenkant nuolatinės srovės RF sąsają su atitinkamu 50 omų impedansu, mažinami atspindėjimo nuostoliai visame darbinėje dažnių juostoje.
Triukšmo kontrolė naudojant RF Šotkio diodų grandines
Radarų galios stebėjime, apvalkalo aptikime arba imtuvo apsaugos grandinėse, kuriose naudojamas RF Šotkio diodas, aukštas radarų RF kabelio ekranavimo efektyvumas neleidžia aplinkos elektromagnetiniam triukšmui (EMI) ir siuntiklio nutekėjimui iškreipti jautrių jutiklių signalų.
Kadangi RF Schottky diodas veikia esant žemoms slenkstinėms įtampoms, net nedidelis kiekis triukšmo iš šalia esančių variklių ar skaitmeninių maitinimo šaltinių gali sukelti matavimo klaidų. Aukštos kokybės apsauga koaksialioje linijoje užtikrina švarią elektromagnetinę aplinką aplink RF Schottky diodo grandinę, todėl galima tiksliai matuoti RF galios vertes ir patikimai aptikti slenksčius.
Worldpeak laidų rinkiniai ir kokybės patikrinimas
Norint užtikrinti patikimą veikimą reikalaujančiose jūrų, orlaivių ir žemės radarų sistemose, Worldpeak siūlo specialius lankstius ir pusiau standžius laidų rinkinius, kurie yra pagaminti tiksliai laikantis elektrinių ir mechaninių nuokrypių ribų.
- Worldpeak SS402 iš anksto užbaigtas rinkinys: sukurtas naudojimui ribotose vidinėse korpuso erdvėse, kur reikalingas puikus 50 omų impedanso pritaikymas, žemas VSWR ir patikima apsauga iki 18 GHz dažnio.
- 1/2 colio Superflex su raukšlėtu variniu šerdies laidu: idealus mažos nuostolių, oro sąlygoms atspariam pagrindiniam laidui, jungiančiam žemės transliatorių prietaisus su pakeltomis radarų antenomis.
Kiekvienas Worldpeak tiekiamas aukštos patikimumo RF laidynas radarui gali būti pateikiamas su visais išmatuotais įterpimo nuostolių ir atspindėjimo nuostolių bandymų ataskaitomis, užtikrinančiomis atitiktį griežtiems kokybės kontrolės standartams ir karinio lygio aplinkos reikalavimams.
Radarų koaksialinių jungčių pirkimo kontrolinis sąrašas
Norint supaprastinti tiekimą ir pašalinti integravimo klaidas, pirkimo ir inžinerijos komandos turėtų laikytis šio žingsnis po žingsnio kontrolinio sąrašo nurodydamos RF laidyną radarui:
- Nustatyti dažnio ir galios ribas: Nurodyti tikslų dažnių diapazoną, maksimalią viršūnės galią, nuolatinę galią ir leidžiamą silpninimo biudžetą.
- Užtikrinti 50 omų nuolatinį laidumą: Reikalauti išmatuoto atspindėjimo nuostolio ir VSWR patvirtinimo visoms išankstinėms jungtims.
- Pasirinkti mechaninę konstrukciją: Pasirinkti lankstią, pusiau standžią arba raukšlėtą konstrukciją priklausomai nuo fizinio klojimo apribojimų ir techninės aptarnavimo kilpos poreikių.
- Nurodyti aplinkos apsaugos reikalavimus: išsamiai nurodyti veikimo temperatūros diapazoną, vibracijos ribas, drėgmės sandarinimą, UV spindulių atsparumą ir cheminių medžiagų poveikio sąlygas.
- Nustatyti fazių priderinimo tolerancijas: apibrėžti absoliučius arba santykinius fazių sekimo reikalavimus daugiakanaliams fazių masyvams.
- Užtikrinti sekamus kokybės įrašus: bendradarbiauti su įsitvirtinusiais gamintojais, pvz., Worldpeak kad būtų gauta patvirtinta bandymų dokumentacija prieš viso tūrio gamybos paleidimą.
