Radar là gì? Thử tưởng tượng để hạ cánh một chiếc tàu bay khổng lồ, có kích thước của một tòa nhà lớn trên một dải đường nhựa ngắn, ở giữa một thành phố, dưới độ sâu của màn đêm, trong sương mù dày đặc. Nếu như khách hàng không thể nhìn thấy nơi các bạn sẽ đến, làm thế nào bạn cũng có thể hy vọng hạ cánh an toàn? Các phi công tàu bay đã vượt qua khó khăn này bằng phương pháp sử dụng radar, một cách “nhìn” sử dụng sóng vô tuyến tần số cao. Radar lúc đầu được phát triển để phát hiện tàu bay địch trong Thế chiến II, nhưng hiện nay nó được sử dụng rộng rãi trong mọi thứ, từ súng dò tốc độ của công an đến dự báo thời tiết, hay các cảm ứng radar trong công nghiệp…

Bạn Đang Xem: [Tìm hiểu] Radar là gì? Nguyên lý và Ứng dụng của radar

Vậy radar là gì? Tất cả chúng ta cùng tìm hiểu nhé!

Radar là gì

RADAR là viết tắt của từ “RAdio Detection And Ranging”. Chúng có tức là dò tìm và định vị bằng sóng vô tuyến. Về cơ bản, nó là một khối hệ thống điện từ được sử dụng để phát hiện vị trí và khoảng tầm cách của một vật thể từ vị trí đặt RADAR. Nó hoạt động bằng phương pháp tỏa năng lượng vào không gian và theo dõi tín hiệu dội lại hoặc phản xạ từ những vật thể. Nó hoạt động trong phạm vi sóng UHF và vi sóng.

Kết cấu của khối hệ thống radar là gì

Khối hệ thống RADAR thường gồm có một máy phát tạo ra tín hiệu điện từ được phát ra không gian bằng ăng ten. Khi tín hiệu này bị chặn bởi bất kỳ đối tượng người tiêu dùng nào, nó sẽ bị phản xạ hoặc dội lại theo nhiều hướng. Tín hiệu dội lại hoặc phản xạ này được trao bởi ăng ten radar đưa nó đến máy thu, nơi nó được xử lý để xác định số liệu thống kê địa lý của vật thể.

Khoảng tầm cách được xác định bằng phương pháp tính thời kì của tín hiệu để truyền từ RADAR đến mục tiêu và quay về. Vị trí của mục tiêu được đo theo góc, từ hướng tín hiệu dội biên độ cực to, ăng ten chỉ tới. Để đo phạm vi và vị trí của những vật thể chuyển động, người ta sử dụng hiệu ứng Doppler.

Các phòng ban chính của một khối hệ thống radar là gì

Tiếp sau đây là 6 phần chính của khối hệ thống RADAR:

• Máy phát: Nó có thể là bộ khuếch đại công suất như Klystron, Travelling Wave Tube hoặc bộ tạo dao động công suất như Magnetron. Tín hiệu trước tiên được tạo ra bằng phương pháp sử dụng bộ tạo dạng sóng và sau này được khuếch đại trong bộ khuếch đại công suất.
• Ống dẫn sóng: Các ống dẫn sóng là đường truyền để truyền tín hiệu RADAR.
• Ăng-ten: Ăng-ten được sử dụng có thể là một gương phản xạ parabol, mảng phẳng hoặc mảng pha được tinh chỉnh bằng điện tử.
• Bộ song công: Bộ song công được chấp nhận sử dụng ăng-ten làm máy phát hoặc máy thu. Nó có thể là một thiết bị dạng khí sẽ tạo ra một ngắn mạch ở nguồn vào tới máy thu khi máy phát hoạt động.
• Bộ thu: Nó có thể là bộ thu thanh đổi tần (máy thu siêu ngoại sai) hoặc bất kỳ bộ thu nào khác gồm có bộ xử lý để xử lý tín hiệu và phát hiện nó.
• Ngưỡng quyết định: Đầu ra của máy thu được so sánh với ngưỡng để phát hiện sự hiện hữu của bất kỳ đối tượng người tiêu dùng nào. Nếu đầu ra dưới bất kỳ ngưỡng nào, sự hiện hữu của nhiễu được giả thiết.

Nguyên tắc hoạt động radar

Nguyên tắc radar hoạt động rất giống với nguyên tắc phản xạ sóng âm. Nếu như khách hàng hét theo vị trí hướng của một vật thể phản xạ âm thanh (như hẻm núi đá hoặc hang động), các bạn sẽ nghe thấy tiếng vang. Nếu như khách hàng biết tốc độ âm thanh trong không khí, thì bạn cũng có thể ước tính khoảng tầm cách và hướng chung của vật thể. Thời kì cấp thiết để tiếng vang trở lại sở hữu thể được chuyển đổi gần đúng thành khoảng tầm cách nếu biết tốc độ âm thanh.

Radar sử dụng các xung năng lượng điện từ Theo phong cách tương tự. Năng lượng tần số vô tuyến (RF) được truyền đến và phản xạ từ vật thể phản xạ. Một phần nhỏ năng lượng phản xạ trở lại bộ radar. Năng lượng được trả lại này được gọi là ECHO. Các bộ radar sử dụng tiếng vang để xác định hướng và khoảng tầm cách của vật thể phản xạ.

Xem Thêm : Owasp là gì? 2021 bạn đang quan tâm lỗ hổng nào? BẤT NGỜ QUÁ

Trong một số ĐK, khối hệ thống radar có thể đo hướng, độ cao, khoảng tầm cách, tiến trình và tốc độ của những vật thể này. Tần số của năng lượng điện từ được sử dụng cho radar không bị tác động bởi bóng tối và cũng xuyên qua sương mù và mây. Điều này được chấp nhận các khối hệ thống radar xác định vị trí của tàu bay, tàu hoặc các trở lực vật khác mà mắt thường không nhìn thấy được do khoảng tầm cách, bóng tối hoặc thời tiết.

Radar văn minh có thể trích xuất nhiều thông tin hơn từ tín hiệu dội lại của mục tiêu so với khoảng tầm cách của nó. Nhưng việc tính toán khoảng tầm cách bằng phương pháp đo thời kì trễ là một trong những chức năng quan trọng nhất.

Radar xung là gì

RADAR xung gửi các xung công suất cao và tần số cao tới đối tượng người tiêu dùng mục tiêu. Sau đó nó chờ tín hiệu dội lại từ đối tượng người tiêu dùng trước lúc một xung khác được gửi. Khoảng tầm cách và độ phân giải của RADAR phụ thuộc vào tần số tái diễn xung. Nó sử dụng phương pháp dịch chuyển Doppler.

Nguyên tắc RADAR phát hiện những vật thể chuyển động bằng phương pháp sử dụng dịch chuyển Doppler hoạt động trên thực tế là tín hiệu dội lại từ những vật thể đứng yên cùng pha và do đó bị hủy trong những khi tín hiệu dội lại từ vật thể chuyển động sẽ có được một số thay đổi cùng pha.

Hai loại RADAR xung là:

Pulse Doppler RADAR

Nó truyền xung tần số cao tái diễn để tránh những Doppler không rõ ràng. Tín hiệu truyền và tín hiệu dội lại được trộn trong máy dò để đã dành sự dịch chuyển Doppler và tín hiệu khác biệt được lọc bằng bộ lọc Doppler nơi tín hiệu nhiễu không mong muốn bị loại bỏ bỏ.

RADAR MTI

Nó truyền xung tần số thấp tái diễn để tránh những khoảng tầm cách không rõ ràng. Trong khối hệ thống MTI RADAR, tín hiệu dội lại từ đối tượng người tiêu dùng được hướng về phía bộ trộn, trong đó chúng được trộn với tín hiệu từ bộ tạo dao động cục bộ ổn định (STALO) để tạo tín hiệu IF. Tín hiệu IF này được khuếch đại và sau này được đưa đến bộ dò pha trong đó pha của nó được so sánh với pha của tín hiệu từ bộ tạo dao động phối hợp (COHO) và tín hiệu khác biệt được tạo ra. Tín hiệu Coherent có cùng pha với tín hiệu máy phát. Tín hiệu phối hợp và tín hiệu STALO được trộn lẫn và đưa cho bộ khuếch đại công suất được bật và tắt bằng bộ điều chế xung.

Radar sóng liên tục là gì

RADAR sóng liên tục hiện không đo được khoảng tầm cách của mục tiêu mà là tốc độ thay đổi của khoảng tầm cách bằng phương pháp đo sự dịch chuyển Doppler của tín hiệu trở lại. Trong một bức xạ điện từ CW RADAR được phát ra thay vì các xung. Về cơ bản nó được sử dụng để đo tốc độ.

Tín hiệu RF và tín hiệu IF được trộn trong thời đoạn trộn để tạo ra tần số dao động cục bộ. Tín hiệu RF là tín hiệu truyền đi và tín hiệu thu được bởi anten RADAR gồm có tần số RF cộng với tần số dịch chuyển Doppler. Tín hiệu thu được trộn với tần số dao động cục bộ trong thời đoạn hỗn hợp thứ hai để tạo tín hiệu tần số IF. Tín hiệu này được khuếch đại và đưa đến thời đoạn hỗn hợp thứ ba, nơi nó được trộn với tín hiệu IF để thu được tín hiệu có tần số Doppler. Tần số Doppler hoặc dịch chuyển Doppler này cho tốc độ thay đổi khoảng tầm cách của mục tiêu và do đó véc tơ vận tốc tức thời của mục tiêu được đo.

Ứng dụng của Radar là gì

Xem Thêm : Sesame oil là chất gì? Có công dụng gì trong mỹ phẩm?

Hiện nay sóng radar được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng, cả trong quân sự chiến lược, công nghiệp và gia dụng. Tất cả chúng ta cùng tìm hiểu một vài ứng dụng tiêu biểu của radar nhé.

Ứng dụng quân sự chiến lược:

• Trong phòng không, nó được sử dụng để phát hiện mục tiêu, nhận dạng mục tiêu và kiểm soát vũ khí (hướng vũ khí đến những mục tiêu được theo dõi).
• Trong khối hệ thống tên lửa để dẫn đường cho vũ khí.
• Xác định vị trí của quân thù trong maps.

Kiểm soát không lưu:

• Để kiểm soát không lưu gần sân bay. RADAR giám sát không khí được sử dụng để phát hiện và hiển thị vị trí tàu bay trong các nhà ga sân bay.
• Để hướng dẫn tàu bay hạ cánh trong thời tiết xấu bằng phương pháp sử dụng RADAR.
• Để quét mặt bằng sân bay cho những vị trí tàu bay và mặt đất

Viễn thám:

• RADAR có thể được sử dụng để quan sát thời tiết hoặc quan sát các vị trí hành tinh và giám sát băng biển để đảm bảo tuyến đường thông suốt cho tàu.

Kiểm soát liên lạc mặt đất bằng radar

• RADAR cũng tồn tại thể được công an liên lạc sử dụng để xác định tốc độ của phương tiện, kiểm soát chuyển động của phương tiện bằng phương pháp đưa ra cảnh báo về việc hiện hữu của khá nhiều phương tiện khác hoặc bất kỳ trở lực vật nào khác phía sau chúng.

Không gian:

• Để hướng dẫn phương tiện không gian hạ cánh an toàn trên mặt trăng
• Quan sát các hệ hành tinh
• Để phát hiện và theo dõi các vệ tinh
• Để theo dõi các thiên thạch

Ứng dụng của radar trong công nghiệp

Các cảm ứng đo mức sử dụng sóng radar để đo mức các đối tượng người tiêu dùng không xúc tiếp như: đo nước thải, đo hoá chất axit ăn mòn, đo thực phẩm, đồ uống… bằng phương pháp phát ra sóng radar và nhận lại tín hiệu phản hồi. Sau đó mạch điện tử trong cảm ứng sẽ chuyển đổi tín hiệu thành tín hiệu 4-20mA gửi đến những thiết bị hiển thị hoặc tinh chỉnh.

Một dòng phổ quát của loại cảm ứng radar này là GRLM-70 của hãng sản xuất Dinel có độ chuẩn xác rất cao.

Nội dung bài viết đã mang đến cho những bạn những tri thức hữu ích về radar là gì, cũng như các ứng dụng của radar xung quanh tất cả chúng ta.

Hy vọng nhận được những thẩm định và đánh giá và góp ý của khá nhiều bạn. Để nội dung bài viết ngày một hoàn thiện hơn.

Các bạn san sớt nội dung bài viết giúp mình nhé! Cảm ơn!