Как устроен радардетектор

[Farnsworth]

Вот Star 2005
Сверхбюджетная новая модель, и в её приемной части тоже применена новая схемотехника.



Хотя такого типа приемник описан B.E.L. Tronic Limited в 1986 году.

 

[Farnsworth]

Detector apparatus
United States Patent 5666120

Apparatus for detecting the presence of a speed detection system includes a microcontroller, a laser detector circuit coupled to the microcontroller, a radar detector circuit coupled to the microcontroller and a display coupled to the microcontroller, wherein the microcontroller receives signals from the laser detector and radar detector circuits and in response to the signals fed thereto, the microcontroller provides an output signal indicating which of the laser and radar detector circuits fed a signal thereto.
Inventors:
Kline, Chris R. (Pepperell, MA)
Ricker, Bruce A. (Penacook, NH)
Kvinlaug, Hans A. (Bradford, MA)
Autio, Craig R. (Orange, MA)
Sakar, Subhash C. (Amhurst, NH)
Umina, Leonard J. (Marlboro, MA)
Application Number:
08/241593
Publication Date:
09/09/1997
Filing Date:
05/12/1994
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation
Assignee:
Whistler Acquisition Corporation (Boston, MA)

Тут PDF
Detector apparatus

Два .rtf файла англицкий и переведенный.
Перевод машинный, правленный.
Для чтения нужна PDF с картинками, без них непонятно.
Правил не всё, наиболее интересующие места, кто еще поправит будет еще лучше.

 

[Farnsworth]

Не помню где взял.
Кто-то написал как у STI устроен приемник.

 

[АнтиСтрелка]

Вот нашел ссылочку на внутренности валентина.
Может кому будет интересно.
http://www.radardetector.net/forums/valentine-one/3300-internal-pictures-valentine-one.html

 

[Михаил]

Вот нашел ссылочку на внутренности валентина.

Архив это - конструкция начала 2000-ых.

 

[vsvs]

РД без разницы АМ или ЧМ сигнал, но я говорю про другое.

Подавая постоянное напряжение на гетеродины, мы фиксируем частоту приема.

Тем самым ЧМ детектор начинает молчать, поскольку:

На его вход не подается, как раньше, изменяющаяся частота (проходящая через 10МГц, его частоту).

Подается только постоянная частота, равная его граничной 10МГц.

А значит что на выходе ЧМ сигнал или будет очень мал, или не будет его вообще.

Если "пилу" не замораживать, а просто укоротить, выбрав только нужный диапазон, то на вход ЧМ подавалась бы уже не постоянная частота (при наличии сигнала),а изменяющаяся, и переходящая "граничную" частоту ЧМ детектора 10МГц. А значит, он уже увидит сигнал, несмотря на все его АМ или ЧМ модуляции.

Вот картинка, эта же самая.

По вертикальной оси - выходное напряжение, по горизонтальной - входная частота.
Вертикальная линия - частота 10МГц, на которую настроен ЧМ детектор.

Видно что при подходе к частоте 10МГц выходное напряжение нарастает, а при проходе правее 10МГц оно становится отрицательным. Именно на такие импульсы и заточен процессор РД.

И в зависимости от интенсивности входного сигнала (на картинке показано множественной формой сигнала) меняется длительность импульса на выходе детектора. С увеличением амплитуды вырастет длительность между началом положительного сигнала на выходе и окончанием отрицательного сигнала ЧМ детектора.

Если же мы заморозим пилу, входной сигнал не сможет перемещаться слева на право (или справа на лево) и ЧМ детектор уже не выдаст нарисованный на картинке сигнал.

Вот я к чему говорю, что просто "заморозить" пилу нельзя. Можно только уменьшить ее амплитуду.

Сразу скажу - я ниразу не спец. Поэтому, если в теме, относитесь снисходительно. )
Ну вот, "ноль" на выходе ЧМ и будет означать, что мы попали в несущую. Мы же только ее и детектим.
Т.е. ноль на выходе есть 10 МГц на входе (2ПЧ), есть 1ГГц на входе второго смесителя (1ПЧ), есть 24.15 на входе первого смесителя (радар).
Если радара нет, то 1ПЧ никак не 1ГГц, 2ПЧ никак не 10МГц, на выходе ЧМ переменный сигнал.
Или ЧМ детектор не так работает? Тогда как он работает. Что на выходе у ЧМ выше его частоты, ниже и когда ПЧ равна частоте ЧМ?

 

[vsvs]

----- Там все правильно написано только без некоторых дополнений .
Да действительно пила меняет настройку . Только вот она еще одновременно меняет диапазоны (в дешевых моделях) . За один период пилы РД пробегает все три диапазона . Плюс к этому процессор привязан к длительности пилы . Он запоминает в каком месте был сигнал чтобы потом его можно было обработать в следующий период . Там же не только полезный сигнал но и шумы . Алгоритм работы дорогих типа V1 отличается . Там на каждый диапазон один гетеродин и у каждого своя пила . итд . Когда появляется подозрительный сигнал он начинает пилить только в этом диапазоне и обрабатывает сигнал более хитро . Какие деньги такой и прибор . Плюс к этому вторая ПЧ 10,7 Мгц стандартна . Для Стрелки СТ это очень мало . Спектр сигнала Стрелки СТ 60 Мгц . По сему мощность импульса будет на уровне шумов .

С этим понятно вроде.
Я вот это не понял:

Пилу останавливать нельзя, можно только сузить ее диапазон.
Потому что если остановить, то детектор ЧМ, встроенный в РД, не будет видеть вообще сигналов. Он не видит АМ.
Кстати, зря говорили что ЧМ детектор не нужен, что нужен АМ... Как раз сканирование частоты построено на ЧМ приеме, частота же меняется.

Вот теперь интересуюсь, что на выходе 4111 при частоте на входе: < 10.7, > 10.7, = 10.7.

 

[vsvs]

Так. Кажись въехал! При переходе ПЧ через 10.7 получаем два всплеска. Так?

 

[Makmaller]

Так. Кажись въехал! При переходе ПЧ через 10.7 получаем два всплеска. Так?

Да так

Только первый положительный, второй - отрицательный.

что будет происходить при частоте 10,7МГц:

Вообще на этой частоте у него линейная зависимость. Тоесть прямая линия соединяет левый верхний максимум и правый нижний минимум.

Если входная частота будет четко 10,7МГц на выходе будет 0 вольт, поскольку это ровно середина прямой линии.
Если частота будет чуть больше 10,7МГц, напряжение будет отрицательным.
Если же частота будет чуть меньше 10,7МГц то напряжение будет положительным.

Если частоту фиксируем, то на выходе теоритически напряжение будет постоянным. Как его отличить от отсутствия сигнала - неясно. Очевидно, что нужен другого типа детектор (АМ).

 

[vsvs]

Если частоту фиксируем, то на выходе теоритически напряжение будет постоянным. Как его отличить от отсутствия сигнала - неясно. Очевидно, что нужен другого типа детектор (АМ).

А если не пытаться ловить частоту настройки ЧД, а ловить чуть со сдвигом, на дельтаf (гетеродин так настроим), при этому будем знать, что 24.15ГГц это ни есть 2ПЧ равная частоте ЧД, которая дает определенное (не нулевое) Uвых. ? А 2ПЧ, равная частоте ЧД это например, 23.9 ГГц.
Теоретизирую. Если на выходе поставить быстрый компаратор на определенное не нулевое Uвых, то зная сколько времени прошло с запуска очередного зуба пилы и сигнала компаратора, можно вычислить несущую частоту радара.

 

[Linkoln]

Все это конечно хорошо вот только как быть с помехами ? Как их от сигнала будем отличать ?

 

[Makmaller]

А если не пытаться ловить частоту настройки ЧД, а ловить чуть со сдвигом, на дельтаf (гетеродин так настроим), при этому будем знать, что 24.15ГГц это ни есть 2ПЧ равная частоте ЧД, которая дает определенное (не нулевое) Uвых. ? А 2ПЧ, равная частоте ЧД это например, 23.9 ГГц.
Теоретизирую. Если на выходе поставить быстрый компаратор на определенное не нулевое Uвых, то зная сколько времени прошло с запуска очередного зуба пилы и сигнала компаратора, можно вычислить несущую частоту радара.

Остановить на фиксированной частоте просто. Но какая частота должна быть у гетеродинов?

И как точно она должна фиксироваться?

Хочу услышать ваши мысли.

 

[vsvs]

Остановить на фиксированной частоте просто. Но какая частота должна быть у гетеродинов?

Несущая - f (гетеродина 1) - f (гетеродина 2) = Uвых на ЧД.
Несущую знаем, гетеродин 1 не трогаем, манипулируем только вторым гетеродином. Тут надо знать зависимость Uвых ЧД от частоты ПЧ2. Предположим при смещении ПЧ2 на 1 МГц получаем на Uвых = 1 в.
Уравнение с одним неизвестным. Вроде простая арифметическая задача. ) Значит второй гетеродин свдигаем на 1 МГц от того, что было. Например f (гетеродина 2) была 900МГц, стало быть надо сделать 901МГц, чтобы на выходе ЧД получить требуемое напряжение.

И как точно она должна фиксироваться?
Хочу услышать ваши мысли.

В пределах 1МГц к 24150МГц, думаю будет более чем достаточно.

 

[ThinkPad]

А про уход частоты от температуры все помнят?? Или будем термобокс со стабилизацией температуры для гетеродина делать (как у вояк сделано)? Или обратную связь для стабилизации мутить?
Когда сканируется диапазон - на этот уход пофиг... а вот когда остановишь сканирование - тут уже будет не пофиг...

 

[Makmaller]

Несущая - f (гетеродина 1) - f (гетеродина 2) = Uвых на ЧД.
Несущую знаем, гетеродин 1 не трогаем, манипулируем только вторым гетеродином. Тут надо знать зависимость Uвых ЧД от частоты ПЧ2. Предположим при смещении ПЧ2 на 1 МГц получаем на Uвых = 1 в.
Уравнение с одним неизвестным. Вроде простая арифметическая задача. ) Значит второй гетеродин свдигаем на 1 МГц от того, что было. Например f (гетеродина 2) была 900МГц, стало быть надо сделать 901МГц, чтобы на выходе ЧД получить требуемое напряжение.

В пределах 1МГц к 24150МГц, думаю будет более чем достаточно.

Итого правильно(?) если рассудить, так:

Несущая раскладывается гетеродинами в промежуточные частоты:
Несущая (24,15ГГц) = гетеродин1 + ПЧ1;
ПЧ1 = гетеродин2 + ПЧ2.

Итого: Несущая (24,15ГГц) = гетеродин1 + гетеродин2 + ПЧ2.


Пойдем справа по формуле:
ПЧ2 = 10,7МГц (нельзя изменить, задается ЧМ приемником)
гетеродин 2 = 900МГц (такую все ставят)
Остается вариировать частоту гетеродина1.

Выразим ее из формулы: гетеродин1 = Несущая (24,15ГГц) - гетеродин2 (0,9ГГц) - ПЧ2(10,7МГц).
Итого получим: гетеродин1 = 24150МГц - 900МГц - 10,7МГц = 23239,3 МГц.

Как задать такую частоту на генераторном диоде?

 

[Farnsworth]

Или будем термобокс со стабилизацией температуры для гетеродина делать

Таки некая термостабилизация есть, к рупору привинчивается стабилизатор напряжения на 8В (в кружочке) который в процессе работы греется, и зимой и летом рупор, а в нем и резонатор с диодом Ганна имеют более - менее одинаковую температуру.

Как задать такую частоту на генераторном диоде?

Винтиком который стрелочкой указан.
Только там нет основной частоты 24ГГц, есть вторая гармоника от 12ГГц для диапазона К, и третья гармоника для диапазона Ка
(уточнение, правильнее писать, первая гармоника 12ГГц x 2 - 24ГГц, вторая гармоника12ГГц x 3 - 36ГГц)

 

[Makmaller]

Farnsworth, Я подвожу к тому, что особо нет смысла задавать четко частоту - это очень неудобно, так так требует больших затрат компонентов.

Условно говоря, уход на 0,1% в частоте гетеродина1 приведет к уходу частоты ПЧ2 на 24МГц. Это при том, что сама ПЧ2 составляет 10,7МГц! =-O

Сканированием я считаю и нужно ограничиться.

 

[vsvs]

А про уход частоты от температуры все помнят?? Или будем термобокс со стабилизацией температуры для гетеродина делать (как у вояк сделано)? Или обратную связь для стабилизации мутить? Когда сканируется диапазон - на этот уход пофиг... а вот когда остановишь сканирование - тут уже будет не пофиг...

Так глубоко пока не думаем. ) Там наверное много еще чего обвешивать надо и стабилизировать надо. Пока ликвидирую безграмотность по концептуальным вопросам. )

ПЧ2 = 10,7МГц (нельзя изменить, задается ЧМ приемником) гетеродин 2 = 900МГц (такую все ставят)

Понятно, что выруливать первым гетеродином будет тяжело, ПЧ2 будет колбасить за рамки возможностей ЧД. Но рулить вторым гетеродином наверное возможно. Может там конденсатор или резистор куда впаять получится, лучше переменный. АПЧ в телеках и приемниках както же работают.
Или добавить еще один гетеродин, на частоту нужного смещения ЧД, например 1МГц.
Ну да ладно.

Farnsworth, Я подвожу к тому, что особо нет смысла задавать четко частоту - это очень неудобно, так так требует больших затрат компонентов. Условно говоря, уход на 0,1% в частоте гетеродина1 приведет к уходу частоты ПЧ2 на 24МГц. Это при том, что сама ПЧ2 составляет 10,7МГц! Сканированием я считаю и нужно ограничиться.

Смысл понятен. Реализовать можно, но тяжело обеспечить необходимую точность.

 

[Makmaller]

Каким же образом тогда РД видит Искру, длительность которой всего то 60мс?

Ему же надо несколько раз ее просканировать. А на картинках, что изображены в соседних темах, время сканирования измеряется сотнями милисекунд...

 

[ThinkPad]

Ему же надо несколько раз ее просканировать.

Естественно.... никто и не делает выводы по одному сканированию... иначе РД помех бы собирал мама не горюй....
Я так думаю что оцениваются от 3х до 5 проходов.... и если за эти проходы сигнал есть в одном и том же месте, тогда и принимается решение подавать тревогу....
Не обращали внимание на некоторую задумчивость РД при облучении?