Amplitude des vom Ziel in Reichweite empfangenen Signals Taschenrechner

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Spezialradare

Empfang von Radarantennen

Radar

✖Unter Echosignalspannung versteht man das elektrische Signal, das vom Radarempfänger empfangen wird, nachdem das gesendete Radarsignal von einem Ziel reflektiert und zur Radarantenne zurückgekehrt ist.ⓘ Echosignalspannung [V_echo]			+10% -10%
✖Unter Trägerfrequenz versteht man das konstante und unmodulierte Hochfrequenzsignal (RF), das vom Radarsystem übertragen wird.ⓘ Trägerfrequenz [f_c]			+10% -10%
✖Die Doppler-Frequenzverschiebung ist die Änderung der Frequenz einer Welle im Verhältnis zu einem Beobachter, der sich relativ zur Wellenquelle bewegt.ⓘ Doppler-Frequenzverschiebung [Δf_d]			+10% -10%
✖Unter Zeitperiode versteht man die Gesamtzeit, die das Radar für einen vollständigen Betriebszyklus benötigt, die Zeitlücke zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen und alle anderen Zeitintervalle im Zusammenhang mit dem Radarbetrieb.ⓘ Zeitraum [T]			+10% -10%
✖Unter Reichweite versteht man die Entfernung zwischen der Radarantenne (oder dem Radarsystem) und einem Ziel oder Objekt, das das Radarsignal reflektiert.ⓘ Bereich [R_o]			+10% -10%

✖Die Amplitude des empfangenen Signals bezieht sich auf die Stärke oder Größe des Echosignals, das vom Radarempfänger erkannt wird, nachdem es von einem Ziel reflektiert wird.ⓘ Amplitude des vom Ziel in Reichweite empfangenen Signals [A_rec]

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Formel

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Amplitude des vom Ziel in Reichweite empfangenen Signals

Formel

`"A"_{"rec"} = "V"_{"echo"}/(sin((2*pi*("f"_{"c"}+"Δf"_{"d"})*"T")-((4*pi*"f"_{"c"}*"R"_{"o"})/"[c]")))`

Beispiel

`"125.8165V"="101.58V"/(sin((2*pi*("3000Hz"+"20Hz")*"50μs")-((4*pi*"3000Hz"*"40000m")/"[c]")))`

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Amplitude des vom Ziel in Reichweite empfangenen Signals Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Amplitude des empfangenen Signals = Echosignalspannung/(sin((2*pi*(Trägerfrequenz+Doppler-Frequenzverschiebung)*Zeitraum)-((4*pi*Trägerfrequenz*Bereich)/[c])))
A_rec = V_echo/(sin((2*pi*(f_c+Δf_d)*T)-((4*pi*f_c*R_o)/[c])))
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 1 Funktionen, 6 Variablen

Verwendete Konstanten

[c] - Lichtgeschwindigkeit im Vakuum Wert genommen als 299792458.0
pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288

Verwendete Funktionen

sin - Sinus ist eine trigonometrische Funktion, die das Verhältnis der Länge der gegenüberliegenden Seite eines rechtwinkligen Dreiecks zur Länge der Hypotenuse beschreibt., sin(Angle)

Verwendete Variablen

Amplitude des empfangenen Signals - (Gemessen in Volt) - Die Amplitude des empfangenen Signals bezieht sich auf die Stärke oder Größe des Echosignals, das vom Radarempfänger erkannt wird, nachdem es von einem Ziel reflektiert wird.
Echosignalspannung - (Gemessen in Volt) - Unter Echosignalspannung versteht man das elektrische Signal, das vom Radarempfänger empfangen wird, nachdem das gesendete Radarsignal von einem Ziel reflektiert und zur Radarantenne zurückgekehrt ist.
Trägerfrequenz - (Gemessen in Hertz) - Unter Trägerfrequenz versteht man das konstante und unmodulierte Hochfrequenzsignal (RF), das vom Radarsystem übertragen wird.
Doppler-Frequenzverschiebung - (Gemessen in Hertz) - Die Doppler-Frequenzverschiebung ist die Änderung der Frequenz einer Welle im Verhältnis zu einem Beobachter, der sich relativ zur Wellenquelle bewegt.
Zeitraum - (Gemessen in Zweite) - Unter Zeitperiode versteht man die Gesamtzeit, die das Radar für einen vollständigen Betriebszyklus benötigt, die Zeitlücke zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen und alle anderen Zeitintervalle im Zusammenhang mit dem Radarbetrieb.
Bereich - (Gemessen in Meter) - Unter Reichweite versteht man die Entfernung zwischen der Radarantenne (oder dem Radarsystem) und einem Ziel oder Objekt, das das Radarsignal reflektiert.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Echosignalspannung: 101.58 Volt --> 101.58 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Trägerfrequenz: 3000 Hertz --> 3000 Hertz Keine Konvertierung erforderlich
Doppler-Frequenzverschiebung: 20 Hertz --> 20 Hertz Keine Konvertierung erforderlich
Zeitraum: 50 Mikrosekunde --> 5E-05 Zweite (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Bereich: 40000 Meter --> 40000 Meter Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

A_rec = V_echo/(sin((2*pi*(f_c+Δf_d)*T)-((4*pi*f_c*R_o)/[c]))) --> 101.58/(sin((2*pi*(3000+20)*5E-05)-((4*pi*3000*40000)/[c])))

Auswerten ... ...

A_rec = 125.816539015967

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

125.816539015967 Volt --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

125.816539015967 ≈ 125.8165 Volt <-- Amplitude des empfangenen Signals

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Shobhit Dimri

Bipin Tripathi Kumaon Institut für Technologie (BTKIT), Dwarahat

Shobhit Dimri hat diesen Rechner und 900+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Urvi Rathod

Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod hat diesen Rechner und 1900+ weitere Rechner verifiziert!

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Amplitude des vom Ziel in Reichweite empfangenen Signals

Gehen Amplitude des empfangenen Signals = Echosignalspannung/(sin((2*pi*(Trägerfrequenz+Doppler-Frequenzverschiebung)*Zeitraum)-((4*pi*Trägerfrequenz*Bereich)/[c])))

Echosignalspannung

Gehen Echosignalspannung = Amplitude des empfangenen Signals*sin((2*pi*(Trägerfrequenz+Doppler-Frequenzverschiebung)*Zeitraum)-((4*pi*Trägerfrequenz*Bereich)/[c]))

Parameter für die Geschwindigkeitsglättung

Gehen Geschwindigkeitsglättungsparameter = ((Geglättete Geschwindigkeit-(n-1)te geglättete Scangeschwindigkeit)/(Gemessene Position beim N-ten Scan-Vorhergesagte Zielposition))*Zeit zwischen Beobachtungen

Zeit zwischen Beobachtungen

Gehen Zeit zwischen Beobachtungen = (Geschwindigkeitsglättungsparameter/(Geglättete Geschwindigkeit-(n-1)te geglättete Scangeschwindigkeit))*(Gemessene Position beim N-ten Scan-Vorhergesagte Zielposition)

Geschmeidige Geschwindigkeit

Gehen Geglättete Geschwindigkeit = (n-1)te geglättete Scangeschwindigkeit+Geschwindigkeitsglättungsparameter/Zeit zwischen Beobachtungen*(Gemessene Position beim N-ten Scan-Vorhergesagte Zielposition)

Phasendifferenz zwischen Echosignalen im Monopulsradar

Gehen Phasendifferenz zwischen Echosignalen = 2*pi*Abstand zwischen Antennen im Monopulsradar*sin(Winkel im Monopulsradar)/Wellenlänge

Vorhergesagte Position des Ziels

Gehen Vorhergesagte Zielposition = (Geglättete Position-(Positionsglättungsparameter*Gemessene Position beim N-ten Scan))/(1-Positionsglättungsparameter)

Gemessene Position beim N-ten Scan

Gehen Gemessene Position beim N-ten Scan = ((Geglättete Position-Vorhergesagte Zielposition)/Positionsglättungsparameter)+Vorhergesagte Zielposition

Positionsglättungsparameter

Gehen Positionsglättungsparameter = (Geglättete Position-Vorhergesagte Zielposition)/(Gemessene Position beim N-ten Scan-Vorhergesagte Zielposition)

Geglättete Position

Gehen Geglättete Position = Vorhergesagte Zielposition+Positionsglättungsparameter*(Gemessene Position beim N-ten Scan-Vorhergesagte Zielposition)

Amplitude des Referenzsignals

Gehen Amplitude des Referenzsignals = Referenzspannung des CW-Oszillators/(sin(2*pi*Winkelfrequenz*Zeitraum))

Referenzspannung des CW-Oszillators

Gehen Referenzspannung des CW-Oszillators = Amplitude des Referenzsignals*sin(2*pi*Winkelfrequenz*Zeitraum)

Entfernung von Antenne 1 zum Ziel im Monopulsradar

Gehen Entfernung von Antenne 1 zum Ziel = (Bereich+Abstand zwischen Antennen im Monopulsradar)/2*sin(Winkel im Monopulsradar)

Entfernung von Antenne 2 zum Ziel im Monopulsradar

Gehen Entfernung von Antenne 2 zum Ziel = (Bereich-Abstand zwischen Antennen im Monopulsradar)/2*sin(Winkel im Monopulsradar)

Effizienz des Kreuzfeldverstärkers (CFA)

Gehen Effizienz des Kreuzfeldverstärkers = (CFA-HF-Ausgangsleistung-CFA HF-Antriebsleistung)/Gleichstromeingang

CFA-Gleichstromeingang

Gehen Gleichstromeingang = (CFA-HF-Ausgangsleistung-CFA HF-Antriebsleistung)/Effizienz des Kreuzfeldverstärkers

CFA-HF-Ausgangsleistung

Gehen CFA-HF-Ausgangsleistung = Effizienz des Kreuzfeldverstärkers*Gleichstromeingang+CFA HF-Antriebsleistung

CFA-HF-Antriebsleistung

Gehen CFA HF-Antriebsleistung = CFA-HF-Ausgangsleistung-Effizienz des Kreuzfeldverstärkers*Gleichstromeingang

Bereichsauflösung

Gehen Bereichsauflösung = (2*Antennenhöhe*Zielhöhe)/Bereich

Doppler-Frequenzverschiebung

Gehen Doppler-Frequenzverschiebung = (2*Zielgeschwindigkeit)/Wellenlänge

Spitzenquantisierungskeule

Gehen Spitzenquantisierungskeule = 1/2^(2*Mittlerer Lappen)

Amplitude des vom Ziel in Reichweite empfangenen Signals Formel

Wie wirkt sich die Frequenz des Radars auf die Messung aus?

Eine höhere Frequenz liefert einen konzentrierteren schmalen Strahl, der bei Anwendungen nützlich sein kann, bei denen Hindernisse im Tank vorhanden sind, wie z. B. Vielwege, Rührwerke oder Heizschlangen.

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