Naslov
Polarimetrijski radarski sustav za meteorološka istraživanja s istodobnim mjerenjima u tri frekvencijska područja
(Polarimetric Radar System for Meteorological Research with Simultaneous Measurements at Three Frequency Bands)

Autori
Majurec, Ninoslav

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
14.07

Godina
2004

Stranica
260

Mentor
Bonefačić, Davor

Ključne riječi
radar; meteorološki radar; Dopplerov radar; polarimetrijska mjerenja; raspršna matrica; višefrekvencijski radar; kompresija impulsa; hibridna polarizacijska shema; digitalni prijamnik; radarska antena
(radar; weather radar; Doppler radar; polarimetric measurements; scattering matrix; multi-frequency radar; pulse compression; hybrid polarization scheme; digital receiver; radar antenna)

Sažetak
U radu je razmotren razvoj i izvedba radarskog sustava AMFR (eng. Advanced Multi-Frequency Radar) za meteorološka istraživanja s istodobnim mjerenjima u tri frekvencijska područja. Namjena radarskog sustava AMFR je proučavanje svojstava oblaka i oborina. Radarski se sustav opisan u tekstu sastoji od tri potpuna polarimetrijska podsustava, svaki s mogućnošću mjerenja radijalne brzine. Podsustavi su projektirani za rad u tri frekvencijska područja: područje Ku (13, 4 GHz), područje Ka (35, 6 GHz) i područje W (94, 92 GHz). Radarski sustav AMFR osigurava jedinstvenu mogućnost mjerenja veličine meteoroloških cestica, fazu oblaka, te udio tekuće vodene mase i leda u atmosferi. Sve ove informacije nije moguće dobiti mjerenjima u samo jednom frekvencijskom području. Opisani je radarski sustav jedinstven po upotrebi kompresije impulsa u frekvencijskom području W s odašiljačem snage 1, 8 kW. To je dosad primijenjeno samo uz odašiljače vrlo male snage (ispod 1 W), izvedene u poluvodičkoj tehnologiji. Prikazani su efekti raznih izobličenja na kvalitetu postupka kompresije impulsa. U skladu s time, predložen je algoritam za optimizaciju prilagođenog filtra. Svaki od radarskih podsustava osim standardnih sklopova sadrži i digitalno upravljivi sklop za korekciju amplitude, što znatno doprinosi potiskivanju sekundarnih latica prilikom kompresije impulsa. Podrobno su analizirane polarizacijske sheme upotrebljavane kod modernih meteoroloških radarskih sustava. U novije vrijeme, sve se više pažnje posvećuje hibridnoj polarizacijskoj shemi. Kod hibridne polarizacijske sheme odašilju se dvije ortogonalne linearne polarizacije istodobno. To ima prednosti u meteorološkom smislu, ali stvara i dodatne probleme zbog međudjelovanja utjecaja rasprostiranja i refleksijskih svojstava cilja. Algoritam za djelomičnu korekciju pogreške predložen u disertaciji nastoji razdvojiti ove utjecaje. Iscrpne računalne simulacije hibridne polarizacijske sheme provedene su u cilju razvoja spomenutog algoritma. Predloženo je i alternativno sklopovsko rješenje: primjena proširene hibridne polarizacijske sheme. Razvijena polarizacijska sklopka ovog radarskog sustava posebno je zanimljiva. Osim standardne zaštite prijemnika za vrijeme odašiljanja, po prvi puta su primijenjeni sklopovi za ugađanje polarizacije odaslanih impulsa, sklopovi za inverziju jednog od odašiljačkih kanala (proširena hibridna polarizacijska shema) te sklop za interno umjeravanje. Radarski sustav koristi digitalni prijemnik "Pentek 7631" za uzorkovanje i početnu obradu te računala za potpunu obradu podataka. Posebna pažnja posvećena je umjeravanju radara. Razvijen je poseban sklop s rotirajućom linearno polariziranom ljevkastom antenom za umjeravanje polarizacije odaslanih impulsa. Amplituda i faza signala dobivenih s pomoću sklopa za interno umjeravanje konstantno se koriste za ugađanje algoritama za obradu. Radarska je antena izvedena kao Gregorijanov sustav reflektora i ima jednake širine snopova na sve tri frekvencije.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA