Radar mảng pha điện tử chủ động ASEA và Radar mảng pha điện tử thụ động PESA
Radar mảng pha điện tử chủ động – Active Electronically Scanned Array Radar (ASEA Radar) và Radar mảng pha điện tử thụ động – Passive Electronically Scanned Array Radar ( PESA Radar) . Ưu điểm và khuyết điểm của từng loại Radar ?
Có rất nhiều loại Radar và chúng phát triển theo nhiều hướng khác nhau. Tuy nhiên hiện tại radar chủ yếu phát triển 2 hai hướng kỹ thuật chính. Chúng ta sẽ cùng nghiên cứu ưu và khuyết điểm của Radar mảng pha điện tử thụ động PESA và radar mảng pha điện tử chủ động AESA.
Radar là gì ?
Radar có thể giải thích ngắn gọn là một loại sóng âm thanh để dò tìm và đo lường khoảng cách. Đó là kỹ thuật sử dụng sóng âm để xác định mục tiêu, vật thể. Trước đây, các thuyền trưởng thường dùng sóng âm để liên lạc với các tháp thu phát sóng và họ nhận ra rằng khi có vật thể nào đó ở giữa sẽ cản trở sự liên lạc này. Từ đó, một kỹ thuật mới ra đời, đó là Radar với ứng dụng không chỉ trên mặt nước mà còn trên đất liền lẫn không trung
Radar sẽ gửi sóng âm đến mục tiêu và chờ nhận sự phản hồi hay dội về. Sau khi tính toán thời gian nhận phản hồi sẽ biết được cự lý đến mục tiêu. Việc phát sóng radar từ nhiều hướng khác nhau sẽ càng xác định chính xác vị trí của mục tiêu
Hệ thống Radar cơ bản bao gồm 1 Antena, một trạm phát sóng . Khi sóng phát ra, gặp mục tiêu và dội trở về, Antena sẽ liên kết với trạm nhận để khuếch đại sóng và sau đó tiến hành xử lý
Khuyết điểm lớn nhất của hệ thống Radar truyền thống đó là phải di dời Antena để tìm vị trí có thể bắt tốt sóng phản hồi và cũng như di chuyển nhiều hướng để có thể xử lý mục tiêu từ nhiều hướng để kết quả được chính xác hơn. Để khắc phục điều đó, vào những năm 1960, Radar mảng pha ra đời . Đây được xem như là Mảng Pha Điện Tử Thụ Động đầu tiên Passive Electronically Scanned Array Radar (PESA Radar)
Radar Mảng Pha là gì ?
Radar Mảng Pha khác với Radar truyền thống đó là trong khi radar tuyền thống sử dụng một antena để bắt tín hiệu dội về thì Radar mảng pha lại là một hệ thống kết hợp nhiều Antena.
Nếu như trước đây sử dụng một antena duy nhất, antena này phải quét đi nhiều hướng khác nhau do đó ngoài các tín hiệu của kẻ địch còn xen lẫn các tín hiệu khác như ngọn đồi, núi, nhà cao tầng, … Với Radar Mảng Pha, các antena được chia nhỏ và đặt ở các hướng khác nhau, có thể hạn chế những vật cản cố định và khi tín hiệu dội về, có thể ngưng các tín hiệu khác để xử lý các tín hiệu có độ nguy cơ cao hơn từ đó có độ chính xác tốt hơn
Radar Mảng Pha Điện Tử Thụ Động – PESA Radar
PESA Radar sẽ phát tín hiệu ở tầng số duy nhất và chia thành nhiều đường phát qua nhiều Antena đặt ở nhiều hướng khác nhau. Khi đó tín hiệu phản hồi từ vật thể sẽ được tổng hợp từ nhiều Antena từ đó cho biết khoảng cách lẫn vị trí của vật thể được chính xác hơn
Lợi thế lớn nhất của Radar Mảng Pha Điện Tử Thụ Động – Passive Electronically Scanned Array Radar ( Radar PESA ) là độ trễ của tín hiệu có thể sử lý hoàn toàn bằng điện tử mà không cần dịch chuyển các Radar bằng thủ công như Radar truyền thống . Ngoài ra, có thể quét và bao quát khu vực rộng lớn hơn nhiều mà không cần di dời các Antena
Bất lợi của Radar PESA là chỉ phát qua một đường truyền và một tầng số duy nhất do đó sẽ có khả năng máy phát hỏng . Ngoài ra do chia đường tín hiệu phát ra và bao trùm ở khu vực rộng lớn dẫn đến tín hiệu kém chính xác
Kích cỡ của Radar cũng là vấn đề lớn do thường cồng kềnh và nặng nề. Vấn đề làm mát thiết bị và điện năng tiêu thụ cũng khá nan giải do quá nhiều tín hiệu phải xử lý thông qua một trung tâm duy nhất
Radar Mảng Pha Điện Tử Chủ Động (AESA Radar)
Để khắc phục nhược điểm của Radar Mảng Pha Điện Tự Thụ Động PESA, Radar Mảng Pha Điện Tử Chủ Động – Active Electronically Scanned Array Radar (AESA Radar) đã ra đời với ưu thế nhẹ hơn và nhỏ hơn, độ chính xác cao hơn . Khi đó, tín hiệu phát ra sẽ thông qua nhiều Modul bộ phát / bộ thu gọi là TRM và truyền đến Antena . Mỗi trung tâm TRM sẽ được sử lý bằng một bộ máy tính riêng biệt
Ngoài ưu điểm của Radar PESA là có thể quét khu vực rộng lớn mà không cần di dời Antena, AESA radar còn có thể phát sóng tín hiệu theo nhiều tần số khác nhau và khi tín hiệu dội về sẽ có nhiều thông tin của mục tiêu hơn từ đó xử lý tốt hơn và độ chính xác vao hơn
Do có thể phát ở nhiều tầng số, do đó các tín hiệu có thể đi xa hơn, phát hiện nhiều vật thể nhỏ hơn và đặc biệt sẽ có tín chống nhiễu và nghẽn điện tử cao hơn do đối phương khó biết phải chặn và gây nhiễu ở tầng số nào
Ưu điểm lớn nhất là toàn bộ hệ thống sẽ rất khó bị hỏng hóc do không phụ thuộc một trung tâm xử lý mà nằm ở nhiều modul TRM khác nhau . Khi hư hỏng ở một Modul nào thì có thể xử lý lập tức ở Modul đó trong khi Antena ở Modul đó vẫn hoạt động và có thể truyền tín hiệu đến Modul khác xử lý
Radar AESA được xem là tiên tiến nhất hiện nay và bất lợi duy nhất chỉ là vấn đề tầm quét Radar hay tầm nhìn – Field of View (FOV) . Hiện nay tầm quét vào khoảng 90o-120o và trong tương lai có thể được nâng cao hơn . Ngoài ra còn có bất lợi là do hệ thống kết hợp nhiều Modul lại với nhau nên vấn đề kỹ thuật xử lý, thiết bị điện tử, … đào tạo nhân viên cũng tốn kém hơn rất nhiều so với radar PESA
Một bài dịch nhỏ từ tài liệu nước ngoài về ưu và khuyết điểm của từng loại Radar, hy vọng có thể giúp các bạn hiểu về các loại Radar. Hy vọng nhận được ý kiến đóng góp từ các bạn
