Řídké antény pro příjem signálů odpovídačů sekundárních radiolokátorů

Ing. Tomáš Zálabský

Disertační práce

Anotace:

Tato dizertační práce se věnuje návrhu aktivních antén pro příjem signálů odpovídačů SSR a dalších odvozených systémů (v pásmu 1 030 - 1 090 MHz), používaných při řízení letového provozu, jako jsou sekundární přehledové radary, letecké antikolizní systémy TCAS/ACAS, informační systémy (např. ADS-B) a vojenské identifikační systémy IFF. Tyto systémy umožňují získávat podrobné informace o objektech, pohybujících se ve vzdušném prostoru i v prostoru letiště. Velkým problémem těchto systémů je vysoká hustota rádiového provozu v úzkém vyhrazeném pásmu kmitočtů, která zmenšuje pravděpodobnost dekódování konkrétní zprávy včetně identifikace jejího zdroje. Aktivní přijímací anténa, jejíž elementy jsou vybaveny vlastními přijímači s digitálním zpracováním signálu, se vyznačuje vysokou adaptabilitou anténního diagramu a umožňuje výběr přijímaných signálů na principu selekce směru i dostatečné potlačení rušivých signálů. Práce řeší minimalizaci počtu anténních elementů těchto antén při zachování vysoké přesnosti měření směru příchodu signálu a dobrého potlačení signálů z jiných směrů. Analyzovány, navrženy a porovnány jsou lineární fázový interferometrický anténní systém a řídká lineární anténní řada se zpracováním signálu metodou kompresního snímání. V experimentální části práce je demonstrační vzor takové antény včetně zpracování signálu navržen i zhotoven a jeho základní funkce jsou zde ověřeny měřením.

Abstract:

This thesis deals with a design of receiving antennas for signals of secondary surveillance radar transponders and related systems used for air traffic control like aircraft anticollision system TCAS/ ACAS, information system ADS-B or military identification system IFF. These systems provide information on objects movement both in airspace and at the airport area. A great problem of these systems is a high radio traffic in a narrow frequency band, reducing source decoding and identification probability. An active receiving antenna consisting of antenna elements with receivers and digital signal processing enables to create a high adaptable antenna diagram providing both the received signal selection based on its angle of arrival and sufficient suppression of jamming signals. The thesis solves a problem of antenna elements number minimization conserving a good angle of arrival measurement accuracy and simultaneously suppression of jamming signals coming from other directions. In the thesis a phase interferometer antenna and a sparse linear array with the compressed sensing signal processing are designed, analyzed on computer models, and compared. In the experimental part of the thesis a demonstrator of such an antenna is designed and manufactured and its basic functions are tested with success.

Klíčová slova

Radar, anténa, anténní řada, kompresní snímání, fázová interferometrie, rozlišovací schopnost

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 9. 2018

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 26. 10. 2018

Univerzita Pardubice

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Doktorský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Informační, komunikační a řídicí technologie