قد تستخدم أنظمة المراقبة الجوية ورادارات التتبع الحديثة بنيات مسح هجينة للموازنة بين سرعة التتبع وتكلفة النظام والتعقيد العتادي. يوفر دمج هوائي مصفوفة طورية 32 قناة في نطاق Ku المتخصص توجيهاً إلكترونياً للحزمة في زاوية الارتفاع مدمجاً مع فتحة سمتية اتجاهية ثابتة غير ممسوحة. يعمل هذا النظام الفرعي للمصفوفة الطورية النشطة أحادية البعد (1D) عبر نطاق تردد من 15.8 إلى 16.8 جيجاهرتز، ويدمج شبكة إرسال/استقبال (T/R) مكونة من 32 قناة مع مراحل لتعويض الحزمة وشبكات تفاضلية لتتبع زاوية الارتفاع بنظام المونوبولس (أحادي النبضة).
تكوين الفتحة الإشعاعية وديناميكيات مسح الارتفاع أحادي البعد (1D)
تتميز مصفوفة المسح النشط أحادية البعد بهندسة فتحة مستوية مرتبة في مصفوفة Nx = 32 (السمت) في Ny = 32 (الارتفاع/الميل)، بإجمالي 1024 عنصراً إشعاعياً:
المواصفات الفنية والدعم الهندسي
هل تحتاج إلى معلمات الأداء الكاملة أو تقارير الاختبار المصنعية أو الدعم المخصص لهذه الفئة؟
- المسح الإلكتروني في زاوية الارتفاع (ميل ±40 درجة): توفر بنية التحكم النشط بالحزمة توجيهاً إلكترونياً للحزمة عبر نطاق ±40 درجة في زاوية الارتفاع، مما يتيح التوجيه الإلكتروني ضمن قطاع المسح المحدد دون الحاجة إلى توجيه ميكانيكي لذلك المحور.
- خطأ توجيه الحزمة: تحقق بنية التحكم بالحزمة خطأ توجيه نموذجياً لا يتجاوز 0.3 درجة (≤0.3°)، مما يضمن توجيهاً دقيقاً للحزمة عبر كامل قطاع المسح.
- فتحة السمت غير الممسوحة: يوفر البعد السمتي المكون من 32 عنصراً فتحة اتجاهية ثابتة تلائم التكامل مع الأنظمة التي تستخدم آليات الدوران السمتي الميكانيكي أو التغطية القطاعية الثابتة.
أداء الإرسال، والقدرة المشعة المكافئة (EIRP)، والتشغيل النبضي
يتطلب التشغيل في نطاق Ku إدارة منضبطة لقدرة التردد اللاسلكي ودورة تشغيل الإرسال:
- إثارة التردد اللاسلكي وخرج القناة: مع إشارة إثارة دخل تبلغ 18 ديسيبل ميلي واط ± 1.5 ديسيبل ميلي واط، يوفر النظام الفرعي قدرة إرسال ذروية لا تقل عن 27 ديسيبل ميلي واط (≥27 dBm) لكل قناة نشطة.
- القدرة المشعة المكافئة متناحية الخواص (EIRP): يوفر النظام قدرة EIRP قياسية لا تقل عن 82 ديسيبل ميلي واط (≥82 dBm) عند درجة حرارة الغرفة.
- دعم دورة التشغيل: يدعم النظام الفرعي دورة تشغيل إرسال تصل إلى 25%.
- إمداد الطاقة الكهربائية: يعمل النظام عبر نطاق دخل تيار مستمر يتراوح بين 18 و 36 فولت، ولا يتجاوز الحد الأقصى لاستهلاك الطاقة 200 واط (≤200 W) عند دورة تشغيل إرسال تصل إلى 25%.
أداء الاستقبال وشبكة المجموع والفرق لنظام المونوبولس
لالتقاط الأهداف واستقبال الإشارات الواردة، يجمع النظام الأمامي بين تضخيم الإشارات المستقبلة والتشكيل المدمج لحزم المجموع والفرق:
- مقاييس الحساسية والكسب: يحقق مسار الاستقبال نسبة كسب إلى درجة حرارة الضوضاء (G/T) مرجحة لا تقل عن 2.5 ديسيبل/كلفن (≥2.5 dB/K) عند درجة حرارة الغرفة، ويوفر كسب استقبال لا يقل عن 55 ديسيبل (≥55 dB) عبر نطاق التشغيل من 15.8 إلى 16.8 جيجاهرتز.
- قنوات المجموع والفرق للمونوبولس: تخضع الموجات الكهرومغناطيسية المستقبلة لمراحل تضخيم وتعويض للسعة والطور قبل الدخول في الشبكة التفاضلية الداخلية. تولد هذه الشبكة مخارج متزامنة لحزم المجموع (Σ) والفرق (Δ)، مما يسمح للمستقبل أو معالج الإشارة باستخلاص بيانات زاوية المونوبولس من الإشارات المستقبلة.
- الاستقطاب: يستخدم الهوائي الاستقطاب الرأسي كتكوين قياسي عبر كامل نطاق تردد التشغيل.
الهيكل الميكانيكي، والطلاءات، ومعايير واجهات التوصيل
تم تجميع وحدة نطاق Ku النشطة في هيكل مدمج ومحدد وفقاً لمستويات بيئية معتمدة:
- الأبعاد والوزن: تبلغ أبعاد الهيكل 420 مم × 400 مم × 62 مم، بوزن إجمالي لا يتجاوز 9 كجم (باستثناء وحدات معالجة الإشارة وتحويل التردد المنفصلة).
- المواصفات البيئية والطلاء الخارجي: تم تحديد نطاق درجة حرارة تشغيل الوحدة بين -40 و +60 درجة مئوية ونطاق تخزين بين -50 و +70 درجة مئوية. يستخدم الهيكل المعدني طلاء أكسيد موصل طبيعي، بينما تم إنهاء سطح الهوائي بطلاء أساس أبيض.
- الواجهات الكهربائية والتحكم:
- منافذ إشارات التردد اللاسلكي: توفر موصلات SSMP-J واجهة التردد اللاسلكي المحددة للمنظومة.
- واجهة التحكم: يتعامل موصل J30J_15TJL مع بيانات المنفذ التسلسلي وإشارات التوقيت والتزامن.
- الطاقة الرئيسية: يوفر موصل J30V2_9TJL المخصص واجهة دخل طاقة التيار المستمر (18–36 فولت).
الأسئلة المتداولة (تكامل المصفوفات الطورية)
س: ما هو الدور البنيوي لمصفوفة المسح النشط أحادي البعد (1D) مقارنة بنظام المسح ثنائي الأبعاد (2D) الكامل؟ ج: تقلل بنية المسح أحادي البعد عدد قنوات التردد اللاسلكي التي يتم التحكم فيها بشكل مستقل، وقد تبسط المتطلبات المرتبطة بالتحكم وإمداد الطاقة والإدارة الحرارية مقارنة بمصفوفة 2D إلكترونية بالكامل. ومن خلال التوجيه الإلكتروني في زاوية الارتفاع (ميل ±40 درجة) مع الحفاظ على فتحة اتجاهية ثابتة في السمت، فإنها تمثل تكويناً عملياً لأنظمة الرادار التي تستخدم الدوران السمتي الميكانيكي.
س: كيف تدعم شبكة التغذية الداخلية تتبع الأهداف بنظام المونوبولس؟ ج: تتضمن شبكة التردد اللاسلكي الداخلية مراحل مقسمات قدرة وشبكات تفاضلية تعالج الإشارات المستقبلة بعد التضخيم وتعويض الطور. ومن خلال توفير إشارات متزامنة للمجموع (Σ) والفرق (Δ)، تتيح المنظومة للمعالج استخلاص إشارات الخطأ الزاوي مباشرة من الإشارات المنعكسة المستقبلة.
س: ما هي الاعتبارات الحرارية المطبقة عند التشغيل عند دورة تشغيل قصوى تبلغ 25%؟ ج: عند دورة تشغيل إرسال تصل إلى 25%، يبلغ الحد الأقصى لاستهلاك طاقة النظام ≤200 واط. يجب أن يراعي التصميم الحراري للنظام الحمل الحراري المقابل للحفاظ على تجميعة الهوائي ضمن نطاق درجة حرارة التشغيل المحددة من -40 إلى +60 درجة مئوية.
س: ما هي الواجهة المخصصة للتحكم في النظام؟ ج: يوفر موصل J30J_15TJL واجهة بيانات المنفذ التسلسلي والتزامن والساعة المحددة للتحكم في المنظومة وإرسال تقارير الحالة. ويجب تأكيد بروتوكولات الأوامر التفصيلية وتوزيع الأطراف من واقع أحدث الوثائق الفنية الخاصة بالمنتج والواجهة.