Советский радар-детектор - не могу понять принцип работы СВЧ-приемника

[ИванZ]

Камрады, приветствую всех!

Помогите разобраться...
(Сам в целом по верхам представляю себе архитектуру разного типа приемников - супергетеродин, одно-два и более преобразований, приемник прямого усиления, прямого преобразования и т.п.), но не специалист, а конкретно в этой схеме что-то жестко туплю...
Может кто-то помочь простыми словами объяснить принцип работы схемы?
Нужно для понимания теории...

На схеме - типичный для 80-90-х годов ХХ века радар-детектор.
Очень простой.
Схема публиковалась в Авторевю в 1990 году, и по ней же с небольшими отличиями делали серийные образцы и разнообразные заводы и кооперативы в те годы. Все они плюс-минус одинаковые.

В рупорной антенне стоят два СВЧ-диода (или один СВЧ, а второй - что-то типа Д18-Д20 стеклянный - были т такой, и такой варианты, при идентичной в целом схеме)
Сигнал с одного диода усиливается, как в приемнике прямого усиления, а второй работает чем-то вроде ключа, не пойму... Но это, как я понимаю, не супергетеродин - генерацию на СВЧ в этой схеме вызвать вроде нечему...

[Дмитрий М]

Синхронный детектор, один диод это модулятор проходящего свч потока, второй детектор. Иногда это ещё называли "детектор с модулируемой задней стенкой".

[ИванZ]

Синхронный детектор, один диод это модулятор проходящего свч потока, второй детектор. Иногда это ещё называли "детектор с модулируемой задней стенкой".

А можно поподробнее?

У нас входящий сигнал - непрерывное, фактически немодулируемое излучение гаишного радара на частоте,условно, 10 гГц.
Модулирующий диод приемника на какой частоте его модулирует? Не конкретно,а порядок хотя бы - мегагерцы, гигагерцы?
Этот модулирующий диод получает импульсы от генератора на 561-й логике - там явно не гигагерцы... Или там какие-то немыслимые гармоники, двадцатая, тридцатая, сотая?
Что он вообще делает,как модулирует? Он, по сути, открывается с некой частотой и просто коротит приемный тракт, что ли? Работая как ключ, на короткое замыкание? Или я неправильно понимаю?
И что получатеся в результате работы модулирующего диода с входной частотой 10 гГц - во что она конвертируется?
Что в итоге приходит на детектирующий диод?

[Муркиз]

У нас входящий сигнал - непрерывное, фактически немодулируемое излучение гаишного радара

А вот это чушь. Гаишниковский радар типа спидган, , как уменьшинная копия всех радаров ( или почти всех), работал в импульсном режиме, и выдает пачки коротких импульсов.

И кстати, сравнивал число излеченных и принятых импульсов. И если они не совпадали, то сбрасывал результат измерения.

Чем мы тогда и воспользовались, когда глушилку радаров сделали... Зря мне тогда гаишники радар в ремонт принесли...

Что же касается "метода декодирования", то упрощённо можешь его считать аналогичным прямому преобразованию, но без квадратурного детектора.

[mickbell]

Рассказывали. Какой-то старый "фен" работал на эффекте Допплера: излучал непрерывный сигнал, а принимал уже два сигнала: собственный и отражённый, частота которого сдвинута на некоторое значение, пропорциональное скорости - помнится, 200 Гц для 40 км/ч для той частоты. На нелинейности детектора образовывалась разностная частота, которая уже измерялась частотомером. Добрый человек сделал излучатель, сигнал которого модулировался этими самыми 200 герцами, и потом имел удовольствие наблюдать озадаченные рожи ментов.

[Муркиз]

Да, он работал на эффекте Доплера. Но просто чужое излучени он прекрасно игнорировал, он брал только свои пачки импульсов. И показания выдаво на табло только в том случае, если показания всех 8 пачек совпадали. Если эти два условия не выполнялись, то табло ничего не отображало. Постоянное излучение какой-то частоты не могло инициировать выдачу на табло каких-нибудь цифр.

Поэтому пришлось использовать другой метод, на его конструктивной недоработке.

[HochReiter]

Сигнал с одного диода усиливается, как в приемнике прямого усиления, а второй работает чем-то вроде ключа, не пойму...

Один диод - выпрямитель, детектор. Сигнал с него при приёме немодулированного излучения - постоянное напряжение. Небольшое, отлавливать его изменения - дело неблагодарное. Излучение модулируют. В древней схеме приёмника СВЧ перед антенной вращалась крыльчатка. (не помню, какого приёмника, в институте упоминали, живьём не видел) Тут - меняется размер резонаторной камеры. Меняется вторым диодом: в открытом и закрытом состоянии у него различные свойства. Дальше - синхронный детектор и усилитель, ничего необычного.

А вот это чушь. Гаишниковский радар типа спидган, , как уменьшинная копия всех радаров ( или почти всех), работал в импульсном режиме, и выдает пачки коротких импульсов.

Изнутри я видел только один радар - "Барьер". Коллега заехал под знак, в разговоре с гаишниками упомянул профессию, ему пообещали вернуть права в обмен на ремонт радара. Самое интересное было, когда отремонтировали и поехали испытывать. Мы хоть и в штатском, но с радаром в руках, завидев нас, начинали снижать скорость и даже сигналить друг другу фарами. А излучение у Барьера немодулированное.

помнится, 200 Гц для 40 км/ч для той частоты. На нелинейности детектора образовывалась разностная частота, которая уже измерялась частотомером. Добрый человек сделал излучатель, сигнал которого модулировался этими самыми 200 герцами, и потом имел удовольствие наблюдать озадаченные рожи ментов.

Для 10 ГГц. После ремонта радара мы на работе обсуждали пищащий отражатель: 199 км/час - тоже озадачит. Но до реализации дело не дошло: лень. А 200 Гц могло и не помочь: из нескольких частот от потока машин радар выбирает наибольшую.

[mickbell]

Там был активный излучатель модулированного сигнала, который наверняка забивал всякие отражёнки.
У меня, кстати, радар-детектора, тем более такого вот антирадара нет и никогда не было. Зачем? За почти 38 лет, что я за рулём, штрафы за превышение скорости я получал несколько раз. Нет, я не тошню на дорогах, просто не попадаюсь.

[HochReiter]

Вопрос таки не о ПДД, а о смехотехнике.
У того "Барьера" была нехорошая возможность зафиксировать показания. Часов у него нет, можно было с утра проехать на гаишной машинке перед радаром, а потом до вечера останавливать всех подряд и демонстрировать им результаты измерения. Даже излучатель модулированного сигнала не спасёт.

[mickbell]

Такое однажды я видел своими глазами. Менты просто не успели измерить скорость и предъявили остановленной девке прошлые показания. Превышение скорости там было явное, надо заметить. Дело было ещё в том веке.

[Муркиз]

Да, было это такое. Но уже на той модели, что были у меня, показания держались недолго и сбрасывались, через минуту, если отпустить курок, или минут через десять где-то, не помню уже точно, даже и если был курок нажат. И уходил в спячку.

[КРАМ]

Да, он работал на эффекте Доплера. Но просто чужое излучени он прекрасно игнорировал, он брал только свои пачки импульсов. И показания выдаво на табло только в том случае, если показания всех 8 пачек совпадали. Если эти два условия не выполнялись, то табло ничего не отображало. Постоянное излучение какой-то частоты не могло инициировать выдачу на табло каких-нибудь цифр.

Поэтому пришлось использовать другой метод, на его конструктивной недоработке.

"Барьер" в части СВЧ устроен примитивно просто. Антенна, циркулятор, ГЛПД и смесительный диод. Излучение нерерывное от ГЛПД через циркулятор в эфир. Из эфира отраженка через циркулятор на смесительный диод. Гетеродином является паразитное прохождение передатчика через развязанное плечо циркулятора на смесительный диод. Со смесителя полосовой фильтр и на обработку в НЧ.
Импульсная модуляция там никому не облокотилась. Избирательность гарантируется в НЧ полосовом фильтре. Это тупо синхронный приемник прямого преобразования.

[Муркиз]

Это был не "барьер". Это была модель, которую скопировали с какого-то там зарубежного спид-гана. Названий я уже не помню, да и подробности, считай, за полвека, забылись. Но те моменты, над которыми пришлось поломать голову, ещё как-то памяти шевелятся.

И модуляции, как таковой, там не было. Там просто питание "передатчика" включалось меандром попеременно с приемником. И в эфир шли импульсные посылки.

[КРАМ]

Это был не "барьер".

Стесняюсь спросить, а зачем слать импульсы в допплеровском измерителе? Нужны дополнительные проблемы?
Полагаю, что вы не разобрались в работе устройства.

[Муркиз]

Ну это вопрос не ко мне, а к проектировщику, хотя свои предположения у меня были - чтобы отличать свои посылки от работы посторонних приборов. Типа аналогичного радара, который на этой же частоте работает.

А ещё для того, чтобы в антирадаре можно было обойтись без генератора тона....

[КРАМ]

Типа аналогичного радара, который на этой же частоте работает.

Каким таким образом импульсная модуляция позволяет отличить свой сигнал от чужого?
Скорее наоборот.
Муркиз, вы, по моему, совершенно не представляете себе принцип работы допплеровского радара...
Кроме того, проблема чужого сигнала высосана из пальца. Радар для измерения скорости автотранспорта не сталкивается с такой проблемой вообще никогда.

[Муркиз]

Да ладно. Это же не стационарные радары, а ручные, в форме пистолета.
Экипажи часто парами работали - и на противоположных полосах, и в одном направлении по разным машинам, когда они паровозиком идут.
И эти радара их не путали, в отличии от фар, которые Барьер были. И кстати, тоже импульсное излучение имели. Но вот только свой-чужой разборщика не имели.

[mickbell]

Каким таким образом импульсная модуляция позволяет отличить свой сигнал от чужого?

Сразу говорю: это я не знаю, это я придумал. Ответ такой: совпадение по времени принятого импульса с передаваемым (иначе он просто не демодулируется) тем менее вероятно, чем выше скважность импульсов.

[Муркиз]

Да. Там были ворота на время приема отраженного импульса.
И уже забываются подробности, но он учитывается, если только его длительность совпадает с изученным .
И счётчик количества валидных пар.

[КРАМ]

Каким таким образом импульсная модуляция позволяет отличить свой сигнал от чужого?

Сразу говорю: это я не знаю, это я придумал. Ответ такой: совпадение по времени принятого импульса с передаваемым (иначе он просто не демодулируется) тем менее вероятно, чем выше скважность импульсов.

Чисто доплеровские локаторы (все без исключения) принимают сигнал одновременно с его передачей. Это принцип их работы. Импульсная модуляция ВООБЩЕ НИКАК не помогает отличить чужой сигнал от своего. Особенно если учесть, что чужой сигнал может быть не модулирован, а если даже и модулирован, то очевидно асинхронен по огибающей.
Более того, поскольку в качестве генератора несущей используется компактный полупроводниковый генератор (лавинно-пролетный диод или диод Ганна), спектр излучения определяется резонатором диода и в компактных устройствах достаточно шумоподобен. Все это приводит к необходимости копить выходной сигнал достаточно долго, чтобы найти максимум выходного спектра. Так для 3-х сантиметрового диапазона скорость цели 60км/ч дает Доплер около 1,1 кГц и требует накопления около 100 мс и более. Это сколько времени потребуется для получения результата измерений при модуляции?
При получении на входе радара чужого некогерентного сигнала получить выраженный максимум спектра на выходе аналоговой части радара будет невозможно. Ни с модуляцией, ни без нее. Модуляция тут как собаке пятая нога. Да и зачем что либо модулировать, если можно просто стробировать приемник по НЧ, выделяя участок времени для обработки. Впрочем это тоже ничего не дает в части отстройки от чужого сигнала.
Моноимпульсные РЛС способны анализировать доплер в принятом сигнале, но нужно понимать, что такие РЛС имеют задачей обнаружение координат цели, а доплер является сопутствующем измерением. И применяются такие РЛС при работе с быстролетящими летательными аппаратами, где доплер находится в районе 10 кГц и нет необходимости точного вычисления скорости цели — задача лишь отличить самолет от пассивной помехи.