2.3. Khảo sát hiệu ứng chuyển đổi dải biên độ tín hiệu đầu vào máy thu
2.3.2. Khảo sát hiệu ứng thay đổi đặc trưng biên độ tín hiệu đầu vào
vào khi can thiệp vào máy phát và bộ suy giảm tín hiệu
Sử dụng phương án mục tiêu có diện tích PXHD là 100m2 làm ví dụ (như đã khảo sát ở mục 2.2.1), xuất hiện từ cự ly 300km bay vào đài ĐKTL, lúc này biên độ tín hiệu phản xạ đầu vào máy thu tăng lên tương ứng. Khi cự ly mục tiêu giảm tới giá trị 212.5km, máy thu bắt đầu quá tải (điểm 1 hình 2.8).
2.3.2.1. Thay đổi cơng suất máy phát
Như đã nêu ở chương 1, công suất máy phát, theo [11,55,60] ở một số đài ra đa ĐKHL thế hệ mới có thể điều chỉnh rời rạc được. Hơn nữa, máy phát được điều khiển bởi chương trình máy tính thơng qua “Từ điều khiển” dạng mã nhị phân. Chọn công suất máy phát bằng cách chọn “Từ chế độ”, trong mã từ chế độ có riêng các bit để đặt cơng suất máy phát. Giải mã “Từ chế độ” sẽ nhận được “Từ điều khiển” xác định tham số máy phát trước mỗi chu trình làm việc.
Sơ đồ khối hệ thống máy phát xung dị cao tần có khả năng thay đổi mức cơng suất được thể hiện trên hình 2.9.
Hình 2.9. Sơ đồ khối máy phát xung dò cao tần điều chỉnh được mức công suất Bằng cách đặt chế độ làm việc cho tầng điều chế, có thể thay đổi được biên độ xung điều chế trước khi đưa vào tầng khuếch đại công suất (KĐCS), như vậy ở đầu ra tầng KĐCS ta sẽ nhận được xung vơ tuyến có cơng suất xác định bởi biên độ xung điều chế, có nghĩa là thay đổi được Pph=P0i.
Căn cứ bộ tham số của một đài ĐKTL [11] được lấy làm ví dụ để khảo sát, máy phát cao tần có thể làm việc ở các chế độ cơng suất sau: công suất cực đại - P0=75kW; cơng suất trung bình - P01=7,5kW; cơng suất thấp - P02=750W, việc khảo sát sẽ tiến hành điều chỉnh 3 lần công suất phát.
a) Khảo sát giảm công suất máy phát lần 1
Giả sử tại thời điểm máy thu quá tải lần thứ nhất (điểm 1 hình 2.8) tiến hành chuyển máy phát từ chế độ công suất cực đại P0 sang chế độ công suất
trung bình P01=0.1P0=7,5kW. Khảo sát từ cự ly Rmt(t1)≤212.5km, ta nhận được kết quả thay đổi biên độ tín hiệu phản xạ ở đầu vào máy thu như trên hình 2.10.
- Nhận xét 2.4
Sau khi giảm cơng suất xung dị lần thứ nhất từ cự ly 212.5km (điểm 1, hình 2.10), biên độ tín hiệu phản xạ Upx giảm đột biến 10.3dBV và nằm trong dải động của máy thu. Biên độ tín hiệu đầu vào máy thu tăng dần theo mức độ
giảm của cự ly mục tiêu cho tới giá trị 117.4km (điểm 2, hình 2.10) quá tải máy thu lần thứ 2 xuất hiện.
Hình 2.10. Thay đổi biên độ tín hiệu đầu vào máy thu khi giảm Pph lần thứ 1
b) Khảo sát giảm công suất máy phát lần 2
Tương tự như lần thứ nhất, tại thời điểm máy thu quá tải lần thứ 2 (điểm 2 hình 2.10), chuyển cơng suất máy phát từ P01 sang chế độ công suất thấp P02=0.01P0=750W. Khảo sát từ cự ly Rmt(t2)≤117.4km, ta nhận được kết quả
thay đổi biên độ tín hiệu phản xạ ở đầu vào máy thu như trên hình 2.11.
- Nhận xét 2.5
Sau khi giảm cơng suất xung dị lần thứ hai từ cự ly 117.4km (điểm 2,
hình 2.11), biên độ tín hiệu phản xạ Upx giảm đột biến 10.4dBV và nằm trong dải động của máy thu. Biên độ tín hiệu đầu vào máy thu tăng dần theo mức độ giảm của cự ly mục tiêu cho tới giá trị 67km (điểm 3, hình 2.11) quá tải máy thu lần thứ 3 xuất hiện.
Có thể dễ ràng nhận thấy rằng hiệu quả của việc thay đổi công suất máy phát là khá rõ rệt. Sau hai lần giảm công suất máy phát, biến thiên biên độ tín hiệu đầu vào máy thu được duy trì trong dải động của máy thu khi cự ly mục tiêu thay đổi đáng kể là ∆Rmt=145km (từ 212.5km xuống 67km).
2.3.2.2. Sử dụng bộ Attenuator (SGTH) đầu vào máy thu
Nếu như máy phát bị hạn chế bởi số lần điều chỉnh cơng suất như ví dụ đã nêu, thì tại thời điểm quá tải lần thứ 3 (điểm 3, hình 2.11) ta phải sử dụng tới bộ SGTH (Attenuator) đầu vào máy thu để duy trì biên độ tín hiệu phản xạ từ mục tiêu nằm trong dải động của máy thu.
a) Suy giảm tín hiệu lần 1
Với bộ tham số của đài ra đa ĐKTL đã được chọn làm ví dụ, tiến hành điều chỉnh ba mức suy giảm: 8dB; 18dB; 26dB của bộ SGTH đầu vào máy thu. Ở cự ly 67km (điểm 3, hình 2.11) chọn mức suy giảm thứ nhất (SG1=8dB), ta nhận được đột biến giảm biên độ tín hiệu đầu vào máy thu là -8dB. Kết quả này duy trì được biên độ tín hiệu đầu vào nằm trong dải động máy thu đến cự ly mục tiêu bằng 42.21km (điểm 4 hình 2.12). Sau thời điểm đó máy thu lại bị quá tải.
b) Suy giảm tín hiệu lần 2
Tiếp tục chọn mức suy giảm thứ hai (SG2=18dB), ta nhận được đột biến giảm biên độ tín hiệu đầu vào máy thu là -18dB tại điểm 4. Kết quả là duy trì được biên độ tín hiệu đầu vào nằm trong dải động máy thu cho đến cự ly mục tiêu bằng
Hình 2.12. Thay đổi biên độ tín hiệu đầu vào máy thu bằng suy giảm 8dB
Hình 2.13. Thay đổi biên độ tín hiệu đầu vào máy thu bằng suy giảm 18dB
c) Suy giảm tín hiệu lần 3
Chọn mức suy giảm cuối cùng (SG3=26dB), ta nhận được đột biến giảm biên độ tín hiệu đầu vào máy thu là -26dB tại điểm 5. Kết quả là duy trì được biên độ tín hiệu đầu vào nằm trong dải động máy thu cho đến cự ly mục tiêu bằng 9.72km (điểm 6 hình 2.14). Đây cũng là cự ly cuối cùng mà đài
Hình 2.14. Thay đổi biên độ tín hiệu đầu vào máy thu bằng suy giảm 26dB - Nhận xét 2.6
Bằng cách hai lần giảm công suất máy phát, ba lần điều chỉnh mức SGTH, tức là sử dụng hết khả năng điều chỉnh biên độ tín hiệu đầu vào máy thu, ta có thể duy trì để máy thu khơng bị q tải khi mục tiêu, với diện tích PXHD rất lớn (100m2), chuyển động từ cự ly 300km tới cự ly 9.72km cách đài ĐKTL. Với những mục tiêu, có diện tích PXHD nhỏ hơn thì chắc chắn cự ly gần dải điều chỉnh sẽ còn nhỏ hơn.
Vấn đề tiếp theo đặt ra trên cơ sở của khảo sát trên đây là, bằng cách nào để tự động phát hiện được thời điểm máy thu bị quá tải trong điều kiện mục tiêu bất kỳ xuất hiện trong dải cự ly cho trước của đài ra đa ĐKHL.