Приемная ФАР как работает?

s.t.> В связи с стралинковской антенной. Как работают такие приемные антенны? В чем принципиальная разница с передающей?

Да никакой. Просто в обратную сторону работает: за каждым приемным элементом ФАР есть управляемый электроникой фазовращатель, совокупностью фазовых сдвигов на которых формируется диаграмма направленности ФАР. А за фазовращателями все сигналы суммируются и далее идут в усилитель и детектор

U235> ...за каждым приемным элементом ФАР есть управляемый электроникой фазовращатель, совокупностью фазовых сдвигов на которых формируется диаграмма направленности ФАР. А за фазовращателями все сигналы суммируются и далее идут в усилитель и детектор
Да, только сейчас все эти кувырки делаются вычислительным способом. Каждый приёмный элемент ФАР является отдельным приёмником с АЦП.

pokos> Да, только сейчас все эти кувырки делаются вычислительным способом. Каждый приёмный элемент ФАР является отдельным приёмником с АЦП.

Такой вариант называется "цифровая антенная решетка"

U235> Такой вариант называется "цифровая антенная решетка"
Возвращаясь, старлинковская антенна, полноценная управляемая, или как? Т.е. может ли она формировать если не лучи, то крутить хотя бы один?

s.t.> Возвращаясь, старлинковская антенна, полноценная управляемая, или как?
Могет. Именно это она и делает, когда крутит луч вослед летящему спутнику.
А возможно, даже и не один луч.

pokos> Могет. Именно это она и делает, когда крутит луч вослед летящему спутнику.
понятно, что мощности несравнимы с радарными, но удивляет стоимость этой ФАР на фоне военных

s.t.> понятно, что мощности несравнимы с радарными, но удивляет стоимость этой ФАР на фоне военных
Так разработка и организация производства стоит одинаково, а вот разница в количестве выпущенных - на три порядка.
И если доля расхода на это в старлинке скажем $100, то в военной будет минимум $100000.
И это не считая все военные заморочки

Дем> Так разработка и организация производства стоит одинаково, а вот разница в количестве выпущенных - на три порядка.
Логично, и возможно ли из старлинковской антенны сделать радиолокатор? Хотя бы для коротких дистанций?

s.t.> понятно, что мощности несравнимы с радарными, но удивляет стоимость этой ФАР на фоне военных
Дык, стоимость ФАР - это почти линейная функция от количества элементов. У Старлинка их не так много - фотки разобранной антенны в сети попадались.
Кста, мощность тоже примерно пропорциональна.

s.t.> Логично, и возможно ли из старлинковской антенны сделать радиолокатор? Хотя бы для коротких дистанций?
Зачем? Когда неплохой локатор получается из 3000 спутников.

s.t.> возможно ли из старлинковской антенны сделать радиолокатор? Хотя бы для коротких дистанций?
Теоретически - да, по-факту же там заказные микросхемы и запрограммировать их может только разработчик.

U235>> ...за каждым приемным элементом ФАР есть управляемый электроникой фазовращатель, совокупностью фазовых сдвигов на которых формируется диаграмма направленности ФАР. А за фазовращателями все сигналы суммируются и далее идут в усилитель и детектор
pokos> Да, только сейчас все эти кувырки делаются вычислительным способом. Каждый приёмный элемент ФАР является отдельным приёмником с АЦП.
Если ты имеешь в виду, что фаза сдвигается цифрой после оцифровки, то... "таким ротком, да медку б хлебнуть!"©медведь, глядя на бегемота

Нет, на "спутниковом" (в том числе, "старлинковском") диапазоне 10ГГц+ фаза сдвигается, как и в древние времена - индивидуальным (на модуль) цифро-управляемым фазосдвигающим элементом, оцифровка уже после суммирования (с некоторыми оговорками насчёт очень некоторых концептов оптоэлектронных ФАР).
Или - как вариант - гетеродинная схема, где принятый сигнал смешивается с опорным и цифруется уже промежуточная частота.

Но прямая оцифровка на 10ГГц хотя принципиально возможна, пока очень дорогостоящее (и сложное) удовольствие, чтобы этим заниматься в серии, в сотнях-тысячах элементов ФАР, да ещё и в слабом и зашумлённом приёмном сигнале. А выгоды для такого, по сути, ровно никакой.

Дем>> Так разработка и организация производства стоит одинаково, а вот разница в количестве выпущенных - на три порядка.
s.t.> Логично, и возможно ли из старлинковской антенны сделать радиолокатор? Хотя бы для коротких дистанций?
Ну, как минимум, излучатель нужен.

Татарин> Ну, как минимум, излучатель нужен.

С этим проблем нет. Стралинк ведь двунаправленная система связи. Терминал на спутник тоже излучает. Проблема в другом: для РЛС совсем иного порядка мощности нужны. Системы связи в радиолокаторы никак не переделываются. Там всё другое, исходя из этой самой мощности и требования что сверхмощный излучаемый сигнал никаким макаром не должен попадать в сверхчувствительный приемник.

Татарин>> Ну, как минимум, излучатель нужен.
U235> С этим проблем нет. Стралинк ведь двунаправленная система связи. Терминал на спутник тоже излучает. Проблема в другом: для РЛС совсем иного порядка мощности нужны. Системы связи в радиолокаторы никак не переделываются. Там всё другое, исходя из этой самой мощности и требования что сверхмощный излучаемый сигнал никаким макаром не должен попадать в сверхчувствительный приемник.
А, ну да, он же двустороннмий.

По мощности - вообще не вопрос.
Радарная формула, зависимость от четвёртой степени расстояния - это работает в обе стороны: да, чтобы увеличить рабочее расстояние нужно очень сильно увеличить мощность, но и обратное верно - при уменьшении расстояния потребная мощность ну очень резко падает. В 10 раз меньше расстояние - в 10000 раз меньше мощность.
Что касается "не должен попадать", так вопрос во временном разрешении. 1 метр свет проходит за 1/3Е8 ~= 3Е-9с, сиречь 3 наносекунды, по меркам нынешней микроэлектроники очень приличное время (примерно в 300-1000 раз больше предела, который позволяют нынешние транзисторы). Ну пусть даже на переключении тракта работают более медленные приборы, всё равно запас времени есть. А даже если и нет - ну пусть слепая зона будет 10м или даже 100.
Приняв эти ограничения, спокойно можем работать.

Например, радар на обычном вай-фае вполне себе демонстировали лет 7 назад (там, правда, архитектура телефона мешала, пришлось обычно программно-недоступный пользователю встроенный код чипсета допиливать). Но факт в том, что хватило софта. И да, там даже направленности не нужно было: пользователь двигается, система снимает отклики и пытается восстановить картинку (этакая синтезированная апертура для бедных и больных на голову). При большой статистике многое получается.

U235> Проблема в другом: для РЛС совсем иного порядка мощности нужны.
если ограничиваться расстоянием менее 5км. Задача - обнаружение беспилотников.

U235>> Проблема в другом: для РЛС совсем иного порядка мощности нужны.
s.t.> если ограничиваться расстоянием менее 5км. Задача - обнаружение беспилотников.
5км - уже довольно много.

Ты учти, что задачи ФАР "старлинка" много проще ФАР РЛС, ей не нужно такого острого луча: ей нужно просто лучом спутник ловить и надёжно удерживать при движении, тряске, смене ориентации наземной антенны. Да и энергетика канала не так сильно волнует.

Зато терминалу нужно быть дешёвым (и чем дешевле, тем лучше), а стоимость ФАР примерно пропорциональна количеству модулей.

То есть, в идеальном случае мощность отражённого (сразу штраф на большие десятки дБ) от цели сигнала должна была бы быть сравнимой с мощностью сигнала от спутника на 500км, но на практике всё ещё хуже.

Десятки-первые сотни метров - наверняка возможно, больше - нужно уже детально смотреть энергетику: мощность передатчика, чувствительность и помехоустойчивость приёмника, направленность луча и т.п.
Не говорю, что 5км невозможно, просто это уже за гранью очевидного, нужно считать конкретику.

Татарин> Не говорю, что 5км невозможно, просто это уже за гранью очевидного, нужно считать конкретику.

5км, да еще и не по самолетам, а по малогабаритным объектам - это похоже на приличный ЗРК или ЗРАК самообороны. А у той же "Шилки" энергетика существенно мощнее чем у спутниковых терминалов связи

Татарин> Ты учти, что задачи ФАР "старлинка" много проще ФАР РЛС, ей не нужно такого острого луча: ей нужно просто лучом спутник ловить и надёжно удерживать при движении, тряске, смене ориентации наземной антенны. Да и энергетика канала не так сильно волнует.
Проще но не сильно - спутников-то много. ЕМНИП, луч три градуса.

Татарин> То есть, в идеальном случае мощность отражённого (сразу штраф на большие десятки дБ) от цели сигнала должна была бы быть сравнимой с мощностью сигнала от спутника на 500км, но на практике всё ещё хуже.
А если поставить светить в сторону цели (широким лучом) киловаттный магнетрон, а ФАР путь только на приём работает?

Татарин>> Не говорю, что 5км невозможно, просто это уже за гранью очевидного, нужно считать конкретику.
U235> 5км, да еще и не по самолетам, а по малогабаритным объектам
Это да, не учёл... а тоже нужно.

Но ЭПР влияет гораздо слабее - линейно. Поэтому уменьшение самолёта с Су-27 до мелкого квадрика со снижением ЭПР с 2м2 до 0.02м2 (в 100 раз) уменьшит дальность только в 3 раза.

"Видеть" мелкие БПЛА для РЛС несложно, сложно отсечь их от фона - птиц, статичных неподвижных объектов и т.п., скорость маленькая, дискриминация по допплеру не работает.

Татарин>> Ты учти, что задачи ФАР "старлинка" много проще ФАР РЛС, ей не нужно такого острого луча: ей нужно просто лучом спутник ловить и надёжно удерживать при движении, тряске, смене ориентации наземной антенны. Да и энергетика канала не так сильно волнует.
Дем> Проще но не сильно - спутников-то много. ЕМНИП, луч три градуса.
СИЛЬНО проще. У РЛС реально гораздо выше требования к энергетике и меньше толератность к побочным лучам.

Татарин>> То есть, в идеальном случае мощность отражённого (сразу штраф на большие десятки дБ) от цели сигнала должна была бы быть сравнимой с мощностью сигнала от спутника на 500км, но на практике всё ещё хуже.
Дем> А если поставить светить в сторону цели (широким лучом) киловаттный магнетрон, а ФАР путь только на приём работает?
А смысл? ФАР-то тогда зачем? Если ты механически разворачиваешь передатчик, то логично на той же механической системе разворачивать и приёмник.

А подход "светить во все стороны, а принимать с одной" будет работать только на совсем уж маленьких расстояниях, слишком уж бездарно тратится мощность передатчика.
Сам прикинь какую долю от 2п занимает телесный угол соотвествующий твоим "3 градуса" (порядка 1/2000, если я не обсчитался). То есть, вместо 8-киловаттного магнетрона можно взять 4Вт передатчик на той самой ФАР. Если светить не в полусферу, а "куда-то туда", то потребная мощность падает, но всё же честно: размен направленности на мощность.

Вместо того, чтобы задолбаться с механическим сканированием, ты удолбаешься И с механическим сканированием, И с питанием этой вундервафли (+ещё куча всяких интересных проблем с синхронизацией и прикручиванию этого магнитрона к "старлинку" саморезами и синей изолентой).

intoxicated> Терминал Старлинк двухдиапазонный, оба диапазона Ku-band (12-18 ГГц), эллементов ~ 1200, т.е. вполне себе "радиолокационное количество" , излучаемая мощность ~ 15 Ватт. Диаметр антенны 55см.

U235> Там всё другое, исходя из этой самой мощности и требования что сверхмощный излучаемый сигнал никаким макаром не должен попадать в сверхчувствительный приемник.
Это можно компенсационным развязывающим циркулятором решить.
Я вот не совсем понимаю - зачем ФАР?