पेसा रडार म्हणजे काय? ते कसे काम करते आणि अभियंत्यांनी काय तपासले पाहिजे?

पॅसिव्ह इलेक्ट्रॉनिकली स्कॅन्ड अॅरे, किंवा पेसा रडार, सामान्यतः एका वितरण नेटवर्कद्वारे अनेक अँटेना घटकांना फीड करण्यासाठी तुलनेने केंद्रीकृत आरएफ ट्रान्समिट/रिसीव्ह आर्किटेक्चरचा वापर करते. इलेक्ट्रॉनिकली नियंत्रित फेज शिफ्ट्स घटकांवरील सापेक्ष फेज निश्चित करतात, ज्यामुळे एकत्रित रेडिएशन एका आदेशित दिशेने एक बीम तयार करते. प्रत्येक पॉइंटिंग बदलासाठी संपूर्ण ॲपर्चरला यांत्रिकरित्या फिरवण्याची आवश्यकता नसते.

थोडक्यात उत्तर:PESA तुलनेने केंद्रीकृत RF आर्किटेक्चरसह इलेक्ट्रॉनिक बीम स्टीअरिंग प्रदान करते. त्याची खरी कामगिरी केवळ त्याच्या संक्षिप्त नावावर अवलंबून नसते. एखादे डिझाइन ॲप्लिकेशनसाठी योग्य आहे की नाही हे ठरवण्यापूर्वी, अभियंत्यांनी स्कॅन अँगलवरील गेन, फीड-नेटवर्क लॉस, ऑपरेटिंग बँडविड्थ, साइडलोब्स, पोलरायझेशन, कॅलिब्रेशन, ड्युटी सायकल, थर्मल मर्यादा आणि मापन संदर्भ प्रतल यांची पडताळणी करणे आवश्यक असते.

हे महत्त्वाचे आहे कारण केवळ बोअरसाइटवर मोजलेले विनिर्देश, प्रत्यक्ष क्षेत्रातील कामगिरी नियंत्रित करणाऱ्या परिस्थितींना लपवू शकते. उच्च पीक गेन हे दाखवत नाही की स्कॅन सेक्टरच्या कडेजवळ बीममध्ये कसा बदल होतो. विस्तृत ऑपरेटिंग-फ्रिक्वेन्सी रेंज हे सिद्ध करत नाही की संपूर्ण बँडमध्ये बीम पॉइंटिंग स्थिर राहते. पुढील विभाग स्पष्ट करतात की PESA कसे कार्य करते आणि कोणते प्रश्न इंटिग्रेशनचा धोका कमी करतात.

PESA रडार कसे काम करते?

PESA आर्किटेक्चर वेगवेगळ्या प्रकारे लागू केले जाऊ शकते, परंतु सिग्नल पाथमध्ये सामान्यतः पाच कार्यात्मक टप्पे असतात. काही सिस्टीममध्ये सबॲरे किंवा रिडंडंट चॅनल्स वापरले जातात, त्यामुळे ब्लॉक डायग्रामची नेहमी प्रत्यक्ष डिझाइनशी पडताळणी केली पाहिजे.

1. वेव्हफॉर्म निर्मिती आणि आरएफ रूपांतरण. एक्सायटर आवश्यक वेव्हफॉर्म तयार करतो आणि त्याचे ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सीमध्ये रूपांतर करतो. त्यानंतर ट्रान्समीटर सिग्नलला आवश्यक पॉवर लेव्हलपर्यंत वाढवतो.
2. वीज वितरण. एक फीड नेटवर्क प्रसारित सिग्नलला अनेक मार्गांमध्ये विभागते. या नेटवर्कमध्ये वेव्हगाईड, ट्रान्समिशन लाईन्स, पॉवर डिव्हायडर्स, कपलर आणि इतर मायक्रोवेव्ह घटकांचा वापर केला जाऊ शकतो.
3. फेज नियंत्रण. प्रत्येक एलिमेंट पाथमध्ये किंवा प्रत्येक सबअरे पाथमध्ये असलेला फेज शिफ्टर, दिलेल्या बीमच्या दिशेनुसार सिग्नलचा फेज बदलतो. ॲपर्चरवरील फेजची प्रगती ठरवते की रचनात्मक व्यतिकरण कोठे होईल.
4. विकिरण आणि शलाका निर्मिती. अँटेनाचे घटक एकत्रितपणे विकिरण करतात. निवडलेल्या दिशेत त्यांची क्षेत्रे तीव्रतेने एकत्र येतात आणि इतर दिशांमध्ये अंशतः रद्द होतात, ज्यामुळे एक मुख्य शलाका आणि उपशलाका तयार होतात.
5. रिसिव्ह ऑपरेशन आणि कॅलिब्रेशन. परावर्तित सिग्नल्स ॲपर्चरमधून परत येतात आणि नेटवर्कद्वारे रिसीव्हर चेनकडे पाठवले जातात. कॅलिब्रेशन डेटा घटकांमधील सहनशीलता (टॉलरन्स), तापमान, वारंवारता आणि कालांतराने होणारे बदल यांमुळे निर्माण होणारे फेज आणि ॲम्प्लिट्यूडमधील फरक दुरुस्त करतो.

मोठ्या छिद्राची भौतिकरित्या जागा बदलण्यापेक्षा इलेक्ट्रॉनिक स्टीअरिंगमुळे शलाका अधिक वेगाने हलवता येते. तथापि, उपयुक्त स्कॅन दर हा वेव्हफॉर्म टायमिंग, नियंत्रण विलंब, सिग्नल प्रोसेसिंग आणि रडार रिसोर्स शेड्यूलरवर देखील अवलंबून असतो. केवळ अँटेना स्टीअरिंगच्या वेगावरून संपूर्ण रडार किती लक्ष्य किंवा कार्ये हाताळू शकतो हे ठरत नाही.

याला पॅसिव्ह इलेक्ट्रॉनिकली स्कॅन्ड अॅरे असे का म्हणतात?

'पॅसिव्ह' हा शब्द ॲपर्चरवरील आरएफ आर्किटेक्चरचे वर्णन करतो. एका पारंपरिक PESA मध्ये, अँटेनाच्या प्रत्येक घटकामध्ये एक संपूर्ण सक्रिय ट्रान्समिट आणि रिसीव्ह मॉड्यूल समाविष्ट नसते. एक केंद्रीकृत आरएफ चेन फीड नेटवर्कद्वारे ऊर्जेचा पुरवठा आणि स्वीकार करते, तर फेज-कंट्रोल घटक बीमला आकार देतात. तरीही, नियंत्रण, स्विचिंग, कूलिंग आणि इतर कार्यांसाठी ॲरेला विद्युत ऊर्जेची आवश्यकता असते.

PESA रडार हे पॅसिव्ह रडारपेक्षाही वेगळे आहे. पॅसिव्ह रडार सामान्यतः बाह्य ट्रान्समीटर किंवा इतर उपलब्ध प्रकाशकांकडून येणारे परावर्तन शोधते. PESA ही एक अँटेना आणि RF-वितरण रचना आहे, जी सक्रियपणे प्रक्षेपण करणाऱ्या रडारमध्ये वापरली जाऊ शकते. या दोन अर्थांमध्ये गोंधळ झाल्यास प्रणालीच्या आवश्यकता चुकीच्या ठरतात.

कोणते मापदंड PESA ची कार्यक्षमता ठरवतात

सर्वात उपयुक्त विनिर्देश म्हणजे वारंवारता, स्कॅन कोन, ध्रुवीकरण आणि ऑपरेटिंग स्थितीनुसार कामगिरीचा मॅट्रिक्स. अॅरेची तुलना करण्यापूर्वी किंवा कोटेशनची विनंती करण्यापूर्वी परिभाषित केल्या पाहिजेत अशा बाबींची यादी खालील तक्त्यात दिली आहे.

स्कॅन अँगलमुळे कामगिरी का बदलते?

फेज्ड अॅरे सामान्यतः बोअरसाइटजवळ, म्हणजेच अ‍ॅपर्चरला लंब असलेल्या दिशेत, सर्वात प्रभावी असतो. जसा बीम अधिक दूर वळवला जातो, तसे स्कॅनच्या दिशेने प्रक्षेपित अ‍ॅपर्चर लहान होत जाते. तसेच, एलिमेंट पॅटर्नमुळे निर्धारित कोनावर कमी रेडिएशन मिळू शकते. फीडमधील त्रुटी, म्युच्युअल कपलिंग, स्ट्रक्चरल टॉलरन्स आणि रेडोममुळे आणखी डिस्टॉर्शन वाढू शकते.

परिणामांमध्ये स्कॅन लॉस, जास्त बीमविड्थ, सरकलेले साइडलोब्स, उच्च क्रॉस-पोलरायझेशन किंवा पॉइंटिंग एरर यांचा समावेश असू शकतो. हे बदल एका बोअरसाइट गेन व्हॅल्यूमध्ये समाविष्ट होत नाहीत. एका विशिष्ट कोनावर स्कॅन करायच्या असलेल्या अॅरेसाठी, बोअरसाइटवर, एक किंवा अधिक मध्यवर्ती कोनांवर आणि आवश्यक सेक्टरच्या कडेवर गेन आणि पॅटर्न डेटाची विनंती करा. सर्वात कमी, मध्यवर्ती आणि सर्वोच्च ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सीवर ही तपासणी पुन्हा करा.

घटकांमधील अंतराकडे विशेष लक्ष देणे आवश्यक आहे. जर तरंगलांबी आणि स्कॅन कोनाच्या तुलनेत हे अंतर खूप जास्त असेल, तर नको असलेले ग्रेटिंग लोब्स दृश्यमान क्षेत्रात प्रवेश करू शकतात. बँडच्या खालच्या टोकाला स्वीकारार्ह असलेली रचना सर्वोच्च वारंवारतेवर वेगळ्या प्रकारे वागू शकते, जिथे तेच भौतिक अंतर अधिक तरंगलांबी दर्शवते.

बँडविड्थ आणि बीम स्क्विंट PESA वर कसा परिणाम करतात?

अनेक PESA सिस्टीम निवडलेल्या फ्रिक्वेन्सीवर अचूक फेज प्रोग्रेशन तयार करण्यासाठी फेज शिफ्टर्सचा वापर करतात. जेव्हा फ्रिक्वेन्सी बदलते, तेव्हा तेच फेज सेटिंग बीमला वेगळ्या कोनात निर्देशित करू शकते. या फ्रिक्वेन्सी-आधारित पॉइंटिंग शिफ्टला सामान्यतः 'बीम स्क्विंट' म्हटले जाते. या परिणामाची तीव्रता बँडविड्थ, स्कॅन अँगल, आर्किटेक्चर आणि फेज-कंट्रोल नेटवर्कच्या प्रकारावर अवलंबून असते.

त्यामुळे, वाइडबँडच्या आवश्यकतेसाठी केवळ फ्रिक्वेन्सी-रेंजच्या विधानापेक्षा अधिक माहितीची गरज असते. फ्रिक्वेन्सी आणि स्कॅन अँगलनुसार बीम पॉइंटिंग, गेन, साइडलोब्स आणि पोलरायझेशनची मागणी करा. काही डिझाइन्स बीम स्क्विंट कमी करण्यासाठी ट्रू-टाइम-डिले एलिमेंट्स, सबअरे तंत्रज्ञान किंवा फ्रिक्वेन्सी-डिपेंडंट करेक्शन्स वापरतात, परंतु या पर्यायांमुळे स्वतःचे लॉस, गुंतागुंत, आकार आणि कॅलिब्रेशनच्या गरजा वाढतात.

फीड नेटवर्कमधील नुकसान कुठे महत्त्वाचे ठरते?

सामायिक ॲपर्चर वापरणाऱ्या सामान्य मोनोस्टॅटिक PESA मध्ये, फीड नेटवर्क ट्रान्समिट आणि रिसीव्ह या दोन्ही मार्गांमध्ये सहभागी होते. पॉवर डिव्हायडर्स, ट्रान्समिशन लाईन्स, वेव्हगाईड्स, फेज शिफ्टर्स, स्विचेस आणि ट्रान्झिशन्स हे सर्व इन्सर्शन लॉसमध्ये योगदान देतात. ट्रान्समिट करताना, या लॉसमुळे ॲपर्चरला मिळणारी पॉवर कमी होते आणि उष्णता निर्माण होते. रिसीव्ह करताना, रिसीव्हरच्या आधी होणाऱ्या लॉसमुळे सेन्सिटिव्हिटी आणि प्रभावी डायनॅमिक रेंज कमी होऊ शकते.

हानीची मूल्ये एका स्पष्ट संदर्भ प्रतलाशी जोडलेली असणे आवश्यक आहे. नमूद केलेल्या अँटेना गेनमध्ये स्थापित प्रणालीमध्ये उपस्थित असलेली केबल, रोटरी जॉइंट, वेव्हगाईड ट्रान्झिशन, फेज-कंट्रोल नेटवर्क किंवा रेडोम वगळले जाऊ शकतात. स्वीकृतीच्या वेळी, मोजलेल्या डेटाची तुलना विनिर्देशात वापरलेल्या त्याच कॉन्फिगरेशन आणि संदर्भ प्रतलाशी करा.

PESA चा अर्थ एक फ्रिक्वेन्सी आहे की एक लक्ष्य?

PESA अॅरे इंटिग्रेट करण्यापूर्वी विचारायचे आठ प्रश्न

1. कोणत्या ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी आणि इन्स्टंटेनियस बँडविड्थ समर्थित असणे आवश्यक आहे, आणि संपूर्ण स्कॅन सेक्टरमध्ये कोणती मूल्ये अनिवार्य आहेत?
2. कोणते अझिमुथ आणि एलिव्हेशन कव्हरेज आवश्यक आहे, आणि संपूर्ण ॲपर्चर यांत्रिकरित्या स्थिर, फिरणारे किंवा इतर प्रकारे पुनर्स्थित केले जाते का?
3. बोरसाइटवर आणि कमाल स्कॅन कोनावर कोणते गेन, EIRP, बीमविड्थ, साइडलोब आणि क्रॉस-पोलरायझेशन मर्यादा लागू होतात?
4. फीड नेटवर्क आणि ॲपर्चरला कोणती पीक पॉवर, ॲव्हरेज पॉवर, पल्स विड्थ आणि ड्युटी सायकल हाताळावी लागेल?
5. ट्रान्समिट-पॉवर आणि रिसीव्ह-सेन्सिटिव्हिटीचे संदर्भ प्रतल कोठे आहेत, आणि त्यामध्ये केबल, वेव्हगाईड, फेज-शिफ्टर व रॅडोममधील कोणत्या हानींचा समावेश आहे?
6. फ्रिक्वेन्सी, तापमान आणि स्कॅन अँगलच्या संदर्भात अॅरेचे कॅलिब्रेशन कसे केले जाईल, आणि इन्स्टॉलेशननंतर ड्रिफ्ट कसा शोधला जाईल?
7. स्थापित संरचनेला कोणते कनेक्टर, वेव्हगाईड, माउंटिंग, रॅडोम, आकार, वजन आणि पर्यावरणीय निर्बंध लागू होतात?
8. कोणती मोजमापे स्वीकृती सिद्ध करतील, आणि चाचणी सेटअप कार्यान्वित ध्रुवीकरण, वारंवारता, शक्ती आणि स्कॅन परिस्थितींची पुनरावृत्ती करेल का?

PESA आणि AESA वेगवेगळ्या आर्किटेक्चर पर्यायांसाठी उपयुक्त ठरतात.

PESA आणि ॲक्टिव्ह इलेक्ट्रॉनिकली स्कॅन्ड ॲरे रडार हे दोन्ही बीम वळवण्यासाठी नियंत्रित फेज संबंधांचा वापर करतात. त्यांच्यातील मुख्य फरक हा आहे की ॲक्टिव्ह RF निर्मिती आणि ग्रहण कोठे होते. PESA सामान्यतः एका केंद्रीकृत ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर आर्किटेक्चरला फीड नेटवर्क आणि फेज शिफ्टर्समधून मार्गस्थ करते. AESA ॲपर्चर किंवा त्याच्या सबॲरेजवर अनेक ॲक्टिव्ह ट्रान्समिट आणि रिसीव्ह मॉड्यूल्स वितरित करते. बीमफॉर्मिंगची अंमलबजावणी—ॲनालॉग, हायब्रीड किंवा डिजिटल—हा एक स्वतंत्र डिझाइन पैलू आहे आणि त्याला PESA/AESA फरकाचा समानार्थी मानले जाऊ नये.

AESA अधिक रिडंडन्सी, वेव्हफॉर्म लवचिकता आणि जलद मल्टीफंक्शन शेड्युलिंग देऊ शकते, परंतु त्यामुळे वीज वितरण, कूलिंग, कॅलिब्रेशन आणि मॉड्यूल नियंत्रणासाठी आव्हानात्मक आवश्यकता निर्माण होतात. जेव्हा केंद्रीकृत RF आर्किटेक्चर मिशन आणि इंटिग्रेशनच्या आवश्यकता पूर्ण करते, तेव्हा PESA व्यावहारिक राहू शकते. आर्किटेक्चरच्या सविस्तर तुलनेसाठी, RF MISO चा लेख वाचा.AESA विरुद्ध PESA रडार तुलनाएकच संक्षिप्त रूप नेहमीच चांगले असते या गृहितकावर आधारित न राहता, योग्य निवड मोजता येण्याजोग्या आवश्यकतांवर आधारित असावी.

PESA अॅरेचे मोजमाप आणि स्वीकृती कशी करावी?

स्वीकृती चाचणीमध्ये कार्यप्रदर्शन विनिर्देशात वापरलेल्या परिस्थितींची पुनरावृत्ती केली पाहिजे. किमान, फ्रिक्वेन्सी पॉइंट्स, पोलरायझेशन, स्कॅन कमांड्स, पॉवर लेव्हल, ड्युटी सायकल, कॅलिब्रेशन स्थिती, रेडोमची स्थिती आणि आरएफ रेफरन्स प्लेन यांची नोंद करा. प्रातिनिधिक स्कॅन कोनांवर गेन, बीमविड्थ, पॉइंटिंग अचूकता, साइडलोब्स आणि क्रॉस-पोलरायझेशन मोजा किंवा सत्यापित करा.

आवश्यक रेंज आणि सेटअप हे ॲपर्चरचा आकार, फ्रिक्वेन्सी आणि मापनाच्या उद्दिष्टावर अवलंबून असतात. फार-फिल्ड, कॉम्पॅक्ट-रेंज किंवा निअर-फिल्ड पद्धती योग्य असू शकतात. RF MISO'sअँटेना चाचणी क्षमतासंबंधित मापन संसाधनांचे वर्णन करा, परंतु स्वीकृती चाचणी सुरू होण्यापूर्वी अंतिम पद्धत आणि अनिश्चितता अंदाजपत्रक यावर सहमती झाली पाहिजे.

अॅरे अँटेना मूल्यांकनासाठी RF MISO समर्थन

RF MISO ही एक RF आणि मायक्रोवेव्ह अँटेना उत्पादक कंपनी आहे जी अँटेना संशोधन, मापन आणि सिस्टम इंटिग्रेशनला समर्थन देते. RF MISO एक संपूर्ण PESA रडार मानक अँटेना उत्पादन म्हणून सादर करत नाही. संबंधित अभियांत्रिकी चर्चा अँटेना ॲपर्चर, फीड आणि इंटरफेसच्या आवश्यकतांपासून सुरू होतात, ज्यांची पडताळणी एका परिभाषित फ्रिक्वेन्सी बँड, पोलरायझेशन, गेन, बीमविड्थ आणि मेकॅनिकल एनव्हलपच्या आधारे केली जाऊ शकते.

अभियंते RF MISO चे पुनरावलोकन करू शकतातअॅरे अँटेना उत्पादनेआणिसमतल अँटेनाघटक आणि छिद्रांच्या चर्चेसाठी प्रारंभिक मुद्दे म्हणून. उपलब्ध मानक उत्पादने आपोआप PESA रडार ठरत नाहीत, आणि संपूर्ण प्रणाली रचनेच्या आधारे योग्यतेची पुष्टी करणे आवश्यक आहे.

प्राथमिक तांत्रिक चर्चेसाठी, ऑपरेटिंग बँड, इन्स्टंटेनियस बँडविड्थ, पोलरायझेशन, आवश्यक गेन, स्कॅन सेक्टर, साइडलोब टार्गेट, पीक आणि ॲव्हरेज पॉवर, आरएफ इंटरफेस, ॲपर्चरचा आकार, माउंटिंगवरील मर्यादा, पर्यावरणीय परिस्थिती आणि स्वीकृती-चाचणीच्या अपेक्षा यांची माहिती द्या. या माहितीमुळे अभियांत्रिकी टीमला कोणत्या अँटेना आणि चाचणी पर्यायांचे अधिक मूल्यांकन करणे आवश्यक आहे, हे ओळखता येते.

Send the project requirements to info@rf-miso.com or RF MISO शी संपर्क साधावेबसाईटच्या माध्यमातून.

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न

PESA चा अर्थ काय आहे?

PESA म्हणजे पॅसिव्ह इलेक्ट्रॉनिकली स्कॅन्ड अॅरे. अँटेनाच्या छिद्रातून शलाका वळवण्यासाठी यात सामान्यतः तुलनेने केंद्रीकृत RF ट्रान्समिट/रिसिव्ह रचना, एक फीड नेटवर्क आणि नियंत्रित फेज शिफ्ट्स वापरल्या जातात.

जर PESA वीज प्रसारित करत असेल तर त्याला पॅसिव्ह का म्हटले जाते?

पॅसिव्ह म्हणजे प्रत्येक अँटेना घटकावर संपूर्ण सक्रिय ट्रान्समिट आणि रिसीव्ह मॉड्यूलचा अभाव. तरीही रडारमध्ये पॉवर्ड आरएफ, नियंत्रण, कॅलिब्रेशन आणि कूलिंग हार्डवेअरचा वापर केला जातो.

PESA रडार एकाच वेळी अनेक लक्ष्यांचा मागोवा घेऊ शकतो का?

बीम शेड्युलिंग, रिव्हिजिट टाइम, वेव्हफॉर्म डिझाइन, रिसीव्हर चॅनल्स आणि प्रोसेसिंग यांवर अवलंबून ते शक्य आहे. केवळ PESA हे लेबल लक्ष्य क्षमता निश्चित करत नाही.

PESA हे फेझ्ड अॅरे अँटेनासारखेच आहे का?

PESA ही एक फेझ्ड-अरे आरएफ आर्किटेक्चर आहे, तर फेझ्ड अरे ही एक व्यापक अँटेना संकल्पना आहे. AESA ही दुसरी आरएफ आर्किटेक्चर आहे. अॅनालॉग, हायब्रीड आणि डिजिटल बीमफॉर्मिंग हे बीमफॉर्मिंगची अंमलबजावणी कशी केली जाते याचे वर्णन करतात आणि PESA किंवा AESA चे समकक्ष पर्याय म्हणून न मानता, एक स्वतंत्र वर्गीकरण परिमाण तयार करतात.

कमाल स्कॅन कोनावर कोणता डेटा तपासला पाहिजे?

आवश्यक फ्रिक्वेन्सी आणि स्थापित कॉन्फिगरेशनवर गेन किंवा स्कॅन लॉस, बीमविड्थ, पॉइंटिंग अचूकता, साइडलोब्स, क्रॉस-पोलरायझेशन आणि इम्पेडन्सची वर्तणूक तपासा.

पेसा केव्हा एक व्यावहारिक पर्याय ठरू शकतो?

जेव्हा इलेक्ट्रॉनिक स्टीअरिंगची आवश्यकता असते आणि एक केंद्रीकृत RF चेन बँडविड्थ, स्कॅन, पॉवर, विश्वसनीयता, थर्मल आणि देखभालीच्या गरजा पूर्ण करू शकते, तेव्हा PESA व्यावहारिक ठरू शकते. हा निर्णय सिस्टीमची मोजमापे आणि जीवनचक्रातील मर्यादा लक्षात घेऊन घेतला पाहिजे.