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¿Qué limitaciones de potencia fue equipo radar diseñado para superar?

Chirrió Pulso de Amplificación (CPA) es una óptica técnica para la producción de cortos pulsos de láser en las intensidades que son lo suficientemente alto para que el medio de ganancia destruiría a sí misma a través de los fenómenos no lineales si se trató de amplificar el pulso directamente, por intercalando el amplificador entre un pulso camilla y un compresor.

Es común que el folclore en la óptica de que la técnica fue desarrollada originalmente para la amplificación de señales de radar, en algún lugar en el principios de los confines de la historia de la electrónica, y es algo de sentido que si usted tiene una frágil tubo de vacío amplificador o algo, usted puede cambiar la óptica de difracción de forma adecuada dispersión de microondas guías de onda, o lo que sea que se utiliza en la década de los sesenta, y se podría hacer maravillas para proteger la electrónica sensible de la fritura.

Para tratar de ir más allá de esa vaga comprensión, traté de echar un vistazo a exactamente lo que los problemas de radar de amplificación fueron el objetivo de la original de estiramiento-amplificar-comprimir el trabajo (no estoy seguro de si el nombre de CPA ya estaba en uso durante su desarrollo, incluso si realmente se utiliza para describir estos sistemas en un contexto de la electrónica), por lo que fue utilizado en la electrónica cuando se hizo el salto a la óptica en 1985, y más en general de lo que la historia de su desarrollo. Sin embargo, hay un par de bordes ásperos yo no estoy tan seguro y espero que este SÍ es un buen lugar para preguntar acerca de ellos.

El original de la CPA de papel,

La compresión del amplificado chirrió óptico de pulsos. D. Strickland y G. Mourou. La Óptica De Comunicaciones. 55, 447 (1985).

reconoce que la técnica es análoga a la de las soluciones, a continuación, ya en uso en el radar, y se envía al lector a un principiante-friendly de revisión en

Phased-array de radares. E. Brookner. Scientific American 252, Feb. 1985, pp 94-102..

pero esto es un poco de un fondo bibliográfico callejón sin salida, ya que no tiene referencias. En particular, estoy sorprendido por el hecho de que las técnicas tienen diferencias significativas.

  • En la óptica, queremos tener un pulso corto y queremos hacerla fuerte. Entonces, esto nos permite investigar óptica no lineal de los fenómenos, que pueden alcanzar algunos bastante extrema grados. Esto significa que tenemos que comprimir el pulso antes de la usamos para hacer lo que queremos obtener.

  • En Strickland y Brookner la descripción, por otro lado, es claro que la electrónica sólo se preocupan realmente de la compresión del pulso justo antes de su análisis final, y que el sistema es perfectamente feliz con radiante sin comprimir pulso a interactuar con cualquiera de los planos o 'del tamaño de un pomelo objetos metálicos' están ahí fuera, y haciendo la compresión después.

Este punto de vista se destaca por una más accesible Rochester informe,

LLE Revisión, Informe Trimestral, octubre-diciembre de 1985. Laboratorio de Láser Energética, Rochester, NY. §3B, pp 42-46.

Tratando de ir un poco más en detalle, tengo un poco más confuso. Wikipedia se refiere al lector interesado a una revisión de 1960, después de que la tecnología había sido desclasificados,

Pulso de Compresión-Clave de la eficiencia del Radar de la Transmisión. C. E. Cook. Proc. IRE 48, 310 (1960).

pero estoy tratando de entender lo que trataba de cuestiones que estaban tratando de resolver. A partir de Cook, introducción,

En la mayoría de los casos, la demanda de mayor rango de detección no ha sido a expensas de la normal de la táctica de los requisitos de una cierta cantidad mínima de rango de la resolución de la capacidad. Ante esta situación, el radar de la sonda diseñadores se han visto obligados a concentrarse en la intensificación de las potencias máximas de las trompas de falopio, ya que las consideraciones tácticas no han permitido la ampliación de los alcances de detección mediante el aumento de la potencia media por medio de un mayor ancho de pulso transmitido. Como consecuencia, en muchas situaciones de alta potencia de los tubos están siendo utilizados de manera ineficiente tan lejos como la potencia media es de que se trate. Para compensar esta falta de eficacia, los ingenieros han desarrollado un post de detección de las técnicas de integración para extender el alcance de detección radar. Estas técnicas también conducir a ineficiencias en cuanto al uso del total de la potencia media es tomado en consideración. Será el propósito de este trabajo para el estudio de una técnica para aumentar la potencia promedio de la capacidad de un pulso de radar, de modo que no hay ni un aumento de la potencia de pico ni una degradación de pulso de la resolución.

No está claro aquí lo tácticas de requisitos " están en juego aquí, y por qué y cómo influyen tanto el ancho de pulso, la potencia media y la potencia pico de los requisitos en el sistema.

Las patentes por Dicke y Darlington ayudar un poco en el establecimiento de cuál era el problema, especialmente con las referencias a las chispas en las antenas como un límite en la potencia de pico del pulso de radar, tanto en el interior del amplificador así como la salida de los elementos que vienen después. (Esto está en contraste con la óptica de la CPA caso, donde el problema es que el laser de la ganancia de los medios de comunicación tienen una intensidad umbral por encima del cual los efectos no lineales como el auto-enfoque y láser filamentación va a destruir el medio de ganancia, pero es perfectamente bien para que brille la alta intensidad de los pulsos en los espejos o en otra "salida" de los elementos.) Sin embargo, Cook mención en una fecha posterior de los requisitos específicos tanto en la potencia pico y la potencia media me hace sospechar que hay algo más aquí que yo no estoy viendo claramente.

Para terminar este montón de confusiones en algunas más preguntas concretas:

  • ¿Qué requisitos específicos sobre el pico y promedio de poderes, y el ancho de los impulsos de radar fue chirrió-radar diseñado para superar? Estos fueron puramente interna de las preocupaciones con respecto a la electrónica, o hubo de metas externas y restricciones que eran difíciles de encontrar de otra manera?
  • Es el nombre de 'amplificación del pulso por trino' nunca se utiliza en un radar de contexto?
  • Es la óptica de estilo CPA - estiramiento, amplificar, comprimir, y , a continuación, utilizar el pulso se utiliza en aplicaciones de radar, o en los más amplios campos de la electrónica?

9voto

GSerg Puntos 33571

Yo no soy un radar de expertos, por cualquier medio, pero creo comprender los conceptos generales lo suficientemente bien como para intentar responder a sus preguntas.

¿Qué requisitos específicos sobre el pico y promedio de poderes, y el ancho de los impulsos de radar fue chirrió-radar diseñado para superar? Estos fueron puramente interna de las preocupaciones con respecto a la electrónica, o hubo de metas externas y restricciones que eran difíciles de encontrar de otra manera?

El problema básico en el radar es conseguir que tanto la potencia adecuada para el rango total y un buen momento de resolución para la resolución de la gama. Es difícil construir amplificadores de alta potencia para frecuencias de microondas. Usted quiere tener un montón de energía en cada pulso transmitido, pero también desea mantener el pulso corto. La solución, como se ha encontrado en la óptica, es estirar el pulso por el canto, lo cual permite que el amplificador de potencia para operar a una potencia más baja para un tiempo más largo con el fin de obtener la misma energía de pulso.

Ahora, en el radar, no importa si no comprimir el pulso de nuevo antes de la alimentación para la antena — la chirrió de pulso funciona tan bien como el comprimido de pulso en términos de detección de objetos.

De hecho, puede obtener ventajas adicionales cuando las reflexiones volver, porque ahora se puede amplificar el pié de la señal en el receptor (obteniendo algunas de las mismas ventajas que en el transmisor amplificador respecto de pico a promedio de energía), y se puede utilizar un "matched filter" para comprimir el pulso justo antes de la detección, que tiene la ventaja adicional de rechazar un montón de posibles fuentes de interferencia como bien. El estrecho de pulsos saliendo del receptor filtro de darle el tiempo de resolución que usted necesita.

Es el nombre de 'amplificación del pulso por trino' nunca se utiliza en un radar de contexto?

Generalmente no, ya que la amplificación no es la única razón por la que canto es utilizado.

Es la óptica de estilo CPA - estiramiento, amplificar, comprimir y, a continuación, utilizar el pulso se utiliza en aplicaciones de radar, o en los más amplios campos de la electrónica?

No tengo conocimiento de ello, pero ciertamente sería factible.

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