雷达系统 - 双工器

在双向通信中，如果我们要使用相同的天线来发送和接收信号，那么我们就需要双工器。双工器是一个微波开关，它将天线连接到发射器部分以传输信号。因此，雷达在发射期间无法接收到信号。

同样，它将天线连接到接收器部分以接收信号。雷达在接收时间内无法发射信号。通过这种方式，双工器隔离了发射器和接收器部分。

双工器的类型

在本节中，我们将了解不同类型的双工器。我们可以将双工器分为以下三种类型。

在后续部分中，我们将详细讨论双工器的类型。

分支型双工器由两个开关组成——发送-接收(TR)开关和反发送-接收(ATR)开关。下图显示了分支型双工器的框图-

如图所示，两个开关 TR 和 ATR 放置在距离传输线 $\lambda/4$ 处，并且两个开关之间的距离为 $\lambda/4$。下面介绍分支型双工器的工作原理。

分支型双工器仅适用于低成本雷达，因为它的功率处理能力较低。

我们知道，双孔定向耦合器是由主波导和副波导组成的4端口波导结。有两个小孔，这两个小孔是这两个波导所共用的。

平衡双工器由两个 TR 管组成。用于传输目的的平衡双工器的配置如下图所示。

发射机产生的信号必须到达天线，以便天线在传输时间内传输该信号。上图中带箭头的实线表示信号如何从发射机到达天线。

上图中带箭头的虚线代表的是Dual TR管泄漏的信号；这将仅达到匹配的负载。因此，没有信号到达接收器。

用于接收目的的平衡双工器的配置如下图所示。

我们知道天线在接收时间内接收信号。天线接收到的信号必须到达接收器。上图中带箭头的实线表示信号如何从天线到达接收器。在这种情况下，双 TR 管将信号从波导的第一部分传递到波导的下一部分。

与分支型双工器相比，平衡双工器具有高功率处理能力和高带宽。

我们知道循环器的功能是，如果我们将输入应用到端口，那么它将在顺时针方向与其相邻的端口处产生。环行器的其余端口没有输出。

因此，考虑一个 4 端口循环器，并将发射器、天线、接收器和匹配负载分别连接到端口 1、端口 2、端口 3 和端口 4。现在，让我们了解4 端口环行器如何作为双工器工作。

发射机产生的信号必须到达天线，因为天线将在传输时间内传输该信号。当发送器在端口 1 产生信号时即可实现此目的。

天线接收到的信号必须在接收时间内到达接收器。当端口 2 处的天线接收到外部信号时，即可实现此目的。

下图显示了循环器作为双工器的框图-

上图由一个 4 端口环行器组成 - 发射器、天线和匹配负载分别连接到环行器的端口 1、端口 2 和端口 4，如本节开头所述。

接收器未直接连接到端口 3。相反，与无源 TR 限制器相对应的块放置在循环器的端口 3 和接收器之间。TR管和二极管限制器块是与无源TR限制器对应的块。

实际上，循环器本身充当双工器。它不需要任何额外的块。但是，它不会为接收者提供任何类型的保护。因此，使用与无源TR限制器相对应的块来为接收器提供保护。