RADAR (Radio Detection and Ranging)
หลักการทำงาน
เรดาร์ทำงานโดยการที่เครื่องส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาในรูป Pulse มีช่วงสั้นโดยออกจากเครื่องส่งไปยังจานสายอากาศ
โดยส่งเป็นช่วงๆส่งและหยุดสลับกันไป(ที่ต้องเป็นเช่นนี้ก็เพื่อว่าให้เครื่องรับมีช่วงเวลาที่จะรับสัญญาณที่สะท้อนกลับมา)
ในขณะเดียวกันจานสายอากาศก็จะหมุนโดยรอบ 360 องศา และทำหน้าที่รวมคลื่นให้เป็นลำเหมือนลำแสงจากไฟฉายส่ง
ออกไปในทิศทางที่สัมพันธ์กับการหมุนของจานสายอากาศ คลื่นที่ส่งออกไปนี้จะเดินทางด้วยความเร็วเท่าความเร็วของแสง
คือประมาณ 300,000,000 เมตร/วินาที เมื่อคลื่นไปกระทบเป้าก็จะสะท้อนกลับมายังจานสายอากาศแล้วส่งต่อไปถึงเครื่องรับ
(ในช่วงที่เครื่องส่งหยุดส่งคลื่นโดยมีสวิตช์เปลี่ยนไปมาระหว่างการส่งและการรับ)เป้าที่มีความหนาแน่นมากจะสะท้อนคลื่น
กลับมาแรงกว่าเป้าที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า จากนั้นคลื่นสะท้อนจะถูกส่งต่อไปยังหน่วยประมวลผลเพื่อประมวลผล
แล้วส่งผลที่ได้ไปแสดงที่จอภาพ
(https://slideplayer.com/slide/4310231/)
1.Modulator เป็นส่วนที่ทำหน้าที่สร้างคลื่นสัญญาณของเรดาร์ในแบบ Pulse ให้ออกมาตรงตามจังหวะของตัวควบคุมที่เรียกว่า Master timer
2.Transmitter เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ส่งคลื่นสัญญาณเรดาร์ (Radar pulse) ที่มีการผสมผสานเข้ากับคลื่นจากอุปกรณ์ที่เป็นตัวต้นกำเนิด เช่น Klystron, Magnetron หรือ Solid state
เพื่อให้ได้สัญญาณคลื่นเรดาร์ที่มีกำลังสูงแล้วจึงถูกส่งจาก Transmitter ออกไปตรวจจับเป้าหมาย
3.Waveguide ลักษณะเป็นท่อโลหะ ทำหน้าที่นำคลื่นเรดาร์จาก Transmitter ผ่านไปยังจานสายอากาศ ขนาดของ waveguide ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดจะมีความสัมพันธ์กับค่าความถี่และความยาวคลื่นเรดาร์ โดยขนาดหน้าตัดเป็นครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่น โดยในระบบเรดาร์นำ waveguide
มาใช้แทนลวดทองแดงเพราะมีประสิทธิภาพสูงกว่าและมีอัตราการสูญเสียพลังงานระหว่างการเดินทางของคลื่นน้อยกว่า
4.Duplexer หรือ Transmit/Receive Switch ทำหน้าที่เป็นตัวสวิทช์เครื่องรับ-ส่ง เลือกการทำงานสลับกันให้เครื่องเรดาร์ทำงาน
5.Control Unit เป็นProcessor ทำหน้าที่จัดการควบคุมการทำงานของระบบเครื่องเรดาร์
6.Antenna เป็นจานสายอากาศ ทำหน้าที่ส่งกระจายคลื่นออกไปตามทิศทางที่กำหนดและรวบรวมสัญญาณคลื่นที่สะท้อนกลับมา โดยจานสายอากาศมีในหลายรูปแบบ เช่น Parabolic, Planar array
7.Receiver เป็นส่วนที่เป็นภาครับสัญญาณ ทำหน้าที่ขยายสัญญาณเรดาร์ที่สะท้อนกลับมาซึ่งจะมีค่าต่ำมากให้มีค่าพลังงานที่สูงขึ้นเพื่อให้สามารถนำมาประมวลผลได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
8.Data Processor เป็นชุดคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลของสัญญาณที่สะท้อนกลับมาจากเป้ารวมทั้งจัดเก็บข้อมูล
9.Monitor Unit เป็นส่วนที่ทำหน้าที่แสดงผลการตรวจของเครื่องเรดาร์ อันประกอบด้วย หน่วยประมวลผล (processor) และชุดแสดงภาพ (Display)
ทำหน้าที่แสดงผลที่ได้รับการประมวลแล้วออกมาเป็นผลผลิตชนิดต่างๆ
การทำงานและส่วนประกอบที่สำคัญของ Pulse Radar
รูปแบบการตรวจเรดาร์2แบบ
1.การตรวจในระนาบตามแนวรัศมีตามมุมยกของจานสายอากาศ เรียกว่าแบบ PPI (Plan Position Indicator)
2.การตรวจในแนวดิ่งตามมุมก้ม-เงย ของจานสายอากาศ ที่ตำแหน่งทิศองศามุมคงที่ เรียกว่าแบบ RHI (Range Height Indicator)
ที่มา : Delft University of Technology
ที่มาข้อมูล
https://convectiveclouds.blogspot.com/2017/06/weather-radar.html
nniwat.wordpress.com
กรมอิเล็กทรอนิกส์ทหารเรือ