المبحث الثاني

المكونات العامة لجهاز الرادار

أولاً: جهاز الإرسال Transmitter

إنتاج القدرة الكهربية ذات التردد العالي RF Power المناسبة، وظيفة حيوية لأي جهاز رادار، وتبين معادلة الرادار أن قدرة المرسل تتغير طبقاً للجذر الرابع للمدى، في حالة ثبات باقي عناصر المعادلة، أي أنه لمضاعفة مدى جهاز الرادار يجب مضاعفة القدرة 16 ضعفاً، وهذا ثمن باهظ لمضاعفة المدى؛ لهذا يعد اختيار أفضل وحدة إرسال مناسبة، أمر شديد الحيوية للأداء الكلي لجهاز الرادار. تنقسم وحدات الإرسال الرادارية إلى نوعين أساسين، أولهما المرسل ذو الاستثارة الذاتية، مثل صمام "الماجنترون"Magnetron، وثانيهما يستخدم مذبذباً مستقرّاً ذا قدرة منخفضة، تكبر في مراحل لاحقة إلى المستوى المطلوب، مثل مكبر الكلايسترون Klystron Amplifier، ويطلق على هذا النوع أحياناً "مكبر قدرة المذبذب الرئيسي"Master-oscillator power amplifier ؛ المرسلات ذات الاستثارة الذاتية أصغر حجماً، وأقل ثباتاً، وقدرة من النوع الثاني، ولذلك تستخدم للأغراض التي تحتاج للحجم الصغير أكثر من احتياجها لكبر قيمة القدرة وثباتها.

في بداية ظهور أجهزة الرادار، كانت ترددات المرسلات تقع في حيز التردد العالي، وفوق العالي، وكانت مبنية بواسطة الصمامات الثلاثية والرباعية التقليدية، و لكن مع اختراع صمام الماجنترون في أواخر الثلاثينات من القرن العشرين، بدأ عمل الرادار في حيز تردد الموجات المتناهية في القصر microwave، واستمر إلى نهاية الحرب العالمية الثانية، وفى السنوات التي تلت الحرب العالمية الثانية، بدأ الاعتماد على مكبرات الكلايسترون كصمام إرسال للرادار، وبعد ذلك بدأ استخدام الصمامات ذات الشبكة، والتي لها قدرة عالية، واستخدمت لإتناج ترددات حتى 1000 ميجاهرتز، ثم بعد ذلك بدأ استخدام المكبرات التي تعتمد على استخدام صمامات الموجة المسافرة Traveling - Wave tube amplifiers.

1. صمام الماجنترون

تم استخدام صمام الماجنترون لأول مرة بنجاح بواسطة راندال و بوت Randall and Boot من جامعة برمنجهام عام 1939م، إذ استخدما ماجنترون له فجوات رنانة، لإنتاج ذبذبات طولها الموجي 10 سم، وقدرتها 100 كيلوات قدرة نبضية، وهي أكبر بكثير من القدرات السابق الحصول عليها عند هذا الطول الموجي، وبعد تبادل المعلومات المرتبطة بهذا الاختراع مع الولايات المتحدة، استخدم الماجنترون بتوسع في أجهزة الرادار الأمريكية.

تعتمد فكرة عمل الماجنترون بصفة أساسية، على تبادل الطاقة بين سيل الإلكترونات المتحركة في وجود مجال كهربي، ومجال مغنطيسي متعامدين، وبين موجة كهرومغناطيسية محددة التردد، الأمر الذي يرفع طاقة تلك الموجة إلى المستوى المطلوب؛ (اُنظر شكل عمل الصمام)، يوضح أسلوب العمل؛ الإلكترون ^e₁ ينطلق من السطح K، ويتحرك في اتجاه السطح A تحت تأثير مجال كهربي، اتجاهه من السطح K إلى السطح A، ومجال مغناطيسي عمودي على مستوى الرسم، واتجاهه إلى داخل الرسم. الإلكترون يتعرض لقوة تجعله يتخذ مساراً منحنياً طبقاً للعلاقة بين شدة المجال الكهربي والمغناطيسي، فنجد الإلكترون ^e₁ ينطلق، ثم ينحرف عائداً إلى السطح ^K، ومعظم طاقته تتبدد عند الاصطدام بالسطح ^K؛ الإلكترون ^e₃ يتحرك في مسار قليل الانحناء حتى يرتطم بالسطح A، ومعظم طاقته تتحول إلى طاقة حرارية ترفع درجة حرارة السطح ^A. أما الإلكترون ^e₂ فيتحرك في مسار متوسط بين مسار ^e₃، ^e₁ ويقترب أقرب ما يكون (مماس) للسطح A، ثم يعود إلى السطح K، عند اقترابه مماسيّاً من السطح A يكون قد أعطى كل طاقته إلى المجال المغناطيسي، وإذا اصطدم بالسطح A لا يسبب له أي ارتفاع في الحرارة؛ نقل طاقة الإلك ترون إلى المجال المغناطيسي الواقع بين السطحين K، A يؤدي إلى تكبير الموجة الكهرومغناطيسية، بنفس مقدار طاقة الإلكترونات المتحركة بين السطحين.

(اُنظر شكل تركيب الماجنترون)، إذ يتكون المهبط Cathode من أنبوبة مركزية من مادة التنجستين، والمصعد Anode عبارة عن اسطوانة متحدة المركز مع المهبط، وبها فجوات؛ هذه الفجوات تناظر دوائر الرنين، المكونة من ملفات ومكثفات عند الترددات الأقل. حجم وعدد الفجوات حول محيط المصعد، تحدد تردد الذبذبات الناتجة، والتحكم في قيم المجال المغناطيسي والمجال الكهربي ينتج الطاقة المطلوبة من الماجنترون عند التردد المحدد. يلاحظ أن الإلكترون يتخذ مساراً منحنياً أثناء تحركه من المهبط إلى المصعد، وعند مواجهته لكل فجوة من الفجوات يفقد جزء من طاقته لصالح المجال المتذبذب، ثم تعمل المجالات الموجودة بين المهبط والمصعد على استعادة الإلكترون لمساره المنحني مرة أخرى، وهكذا كلما واجه فجوة فقد جزءاً من طاقته لصالح المجال المتذبذب، إلى أن يصل ماسّاً لسطح المصعد، بعد أن يكون أعطى كل طاقته للمجال، وبذلك ينتج الماجنترون ذبذبات في حيز الموجات المتناهية القصر تصل قدرتها إلى مئات من الكيلوات.

بعض الماجنترونات يمكن توليفها، أي تغيير ترددها في حدود معينة، بما يناسب عمل جهاز الرادار، وتوجد ثلاث طرق مختلفة لتوليف الماجنترون:

أ. التوليف الميكانيكي، بواسطة تغيير شكل أحد الفجوات، أودفع جسم في أحد الفجوات، وهذا النوع من التوليف يمكن بواسطته تغيير التردد في حدود 10% من قيمته الاسمية، عند قدرات خرج عالية في حدود 150 كيلو وات.

ب. التوليف الإلكتروني، بحقن شعاع من الإلكترونات في فجوة، أو عدة فجوات في الوقت نفسه، وتغير التردد يكون في حدود 0.4% من التردد الأسمى، ويمكن استخدامه عند القدرات العالية.

ج. التوليف بتغيير جهد الآنود، ويمكن الحصول به على تغير كبير في تردد الماجنترون في حدود 10% من التردد الاسمي، ولكن عند قدرات منخفضة، ولذلك يستخدم عادة في رادارات الموجة المستمرة[1].

2. مكبر الكلايسترون Klystron Amplifier

يعتمد مكبر الكلايسترون على استغلال ظاهرة الزمن الانتقالي، لشعاع الإلكترون عبر الصمام. تعدل سرعة الإلكترونات المكونة للشعاع الإلكتروني في مكبر الكلايسترون بإشارة الدخل المراد تكبيرها، أي أن طاقة الحركة للإلكترونات تتغير طبقاً لتغيرات إشارة الدخل، التي يتم تغذيتها للصمام من خلال الفجوة الأولى، هذا التغير في طاقة حركة الإلكترونات يؤدي إلى تغير كثافة الإلكترونات في الشعاع المتحرك في اتجاه المصعد، حيث إن بعض الإلكترونات تزداد طاقتها وسرعتها، فتلحق في مسارها الإلكترونات التي تأثرت سرعتها سلبيّاً، فتتكون دفعات من الإلكترونات الأعلى كثافة في فترات زمنية، وفي فترات أخرى تليها تكون كثافة الإلكترونات قليلة. الفجوة الرنانة الثالثة، هي الفجوة التي يتم منها استخراج طاقة الإلكترونات المعدلة، وفق إشارة الدخل، وتغذيتها إلى حمل الدائرة Circuit load.

مكبر الكلايسترون له تطبيقات مهمة كمرسل راداري، حيث إنه يوفر إمكانات لا يمكن الحصول عليها من مذبذب ذاتي الاستثارة مثل الماجنترون، وأهم مميزاته أنه يمكن الحصول منه على قدرات عالية ذات درجة ثبات عالية، وبفعالية جيدة، ومعامل تكبير مرتفع. ثبات واستقرار التردد الناتج من الكلايسترون يجعله مناسباً بصفة خاصة لرادارات كشف الأهداف المتحركة، التي تحتاج لدرجة ثبات عالية في التردد، حيث إن التغير البسيط في التردد، تأثير دوبلر، هو الذي يميز الأهداف المتحركة عن الأهداف الثابتة.

يمكن تحقيق معاملات تكبير تصل إلى حوالي 30 ـ 40 ديسيبل[2] db باستخدام كلايسترون له ثلاث فجوات، ومعامل تكبير 80 ديسيبل بعدد أكبر من الفجوات، ويعد العيب الرئيسي للكلايسترون، هو الحجم الكبير نسبيّاً، وارتفاع الجهود اللازمة للتشغيل، فالحجم الكبير لا يناسب إلا الاستخدامات الأرضية الثابتة، وقد تصل جهود التشغيل اللازمة إلى 100 كيلو فولت، وكما هو ثابت فإن الجهود العالية تولد في المنطقة المحيطة، قدراً من الأشعة السينية الضارة، ولذلك يلزم اتخاذ الإجراءات الوقائية المناسبة.

3. مكبر صمام الموجة المسافرة Traveling - Wave tube amplifier

أهم خاصية تميز صمام الموجة المسافرة، هي حيز عملها الترددي الواسع Wide band width، وهذه الخاصية مطلوبة جداً عند تكبير نبضات ضيقة، وبقدرات تمييز عالية، أو عندما يكون مطلوباً توليف سريع لجهاز الرادار، لتجنب تداخل العدو على تردده. يمكن الحصول على حيز ترددي يصل إلى (20ـ30) % عند القدرات العالية، التي تناسب أداء الرادارات بعيدة المدى؛ ويوضح (اُنظر شكل تركيب صمام الموجة المسافرة) تركيب صمام الموجة المسافرة. شعاع الإلكترونات الناتج من المهبط يتم تركيزه ليمر داخل الملف الحلزوني. الموجة المراد تكبيرها تتحرك موازية للّفات الملف الحلزوني، فيحدث لها إبطاء في سرعتها الانتقالية نتيجة لدورانها حول الحلزون أثناء انتقالها طوليّاً، وهي بهذا الأسلوب تعمل علي تعديل سرعة الشعاع الإلكتروني المنتقل داخل الصمام، وهذا التعديل في السرعة يتحول إلى تعديل في كثافة الشعاع فتتحرك الإلكترونات في دفعات، مجموعة عالية الكثافة تليها مجموعة قليلة الكثافة، وبذلك تعطي طاقاتها المكتسبة من المجال الكهربي والمغنطيسي إلى الموجة المراد تكبيرها، فتكسب المزيد من الطاقة التي يتم سحبها من الفجوة الأمامية، وتغذيتها إلى حمل الدائرة.

4. مقارنة بين صمامات الإرسال والتكبير

لا يوجد صمام واحد يصلح لجميع استخدامات الرادار، وفيما يلي مقارنة موضوعية بين الصمامات الرادارية المختلفة، وخاصة في المجالات التي تحدد صلاحيتها لاستخدامات معينة. يلاحظ أن الهدف من هذه المقارنة ليس ترجيح صمام على آخر بصفة عامة، ولكن توضيح المجالات التي يحقق فيها صمام معين أفضل النتائج؛ وقد سبق بيان فضل استخدام المذبذبات ذات الاستثارة في حالة أهمية صغر حجم جهاز الرادار ووزنه، ويأتي ذلك على حساب القدرة، وثبات التردد، حيث إن صمامات التكبير تتيح قدرة إرسال أعلى، ودرجة ثبات كبيرة التردد، وهذه الخاصية ضرورية لحسن أداء رادارات اكتشاف الأهداف المتحركة. أكثر صمامات التكبير انتشاراً في الاستخدامات الرادارية، هي الصمامات ذات الشبكة الحاكمة، الكلايسترون، صمام الموجة المسافرة، الأمبليترون، وفيما يلي مقارنة بين أهم خواص هذه المجموعة من المكبرات:

أ. الحيز الترددي Frequency range

جميع هذه الصمامات تصلح للعمل في حيز الترددات الرادارية بالكامل، فيما عدا الصمام ذي الشبكة الحاكمة، الذي يعمل فقط حتى التردد فوق العالي UHF. القدرة الناتجة من أي من هذه المكبرات تقل مع زيادة التردد، وهي بصفة عامة تتناسب عكسيّاً مع مربع التردد.

ب. القدرة Power

جميع صمامات التكبير تنتج قدرة عالية، ولكن صمام الموجة المسافرة أقلها قدرة، ولا يمكن زيادة قدرته إلا على حساب عرض الحيز الترددي له. أما الصمام ذو الشبكة الحاكمة، والكلايسترون، والأمليترون، فيمكنها إنتاج قدرة متوسطة تصل حتى 100 كيلوات.

ج. الفعالية Efficiency

الفعالية العالية هي أحد مواصفات الصمام الجيد، وهى تعنى الاستفادة من القدرة الناتجة مع انخفاض مستوى الطاقة المفقودة، التي تسبب ارتفاع حرارة مكونات المرسل، وتزيد الحاجة إلى دوائر التبريد، وهذا يعني رفع تكلفة التشغيل. تعرف الفعالية بأنها النسبة بين طاقة الذبذبات عالية التردد الناتجة من الصمام، إلى طاقة الدخل الكلية. تصل فعالية صمام الأمبليترون إلى (70ـ90) %، بينما تقل فعالية الصمام ذي الشبكة الحاكمة عن ذلك قليلاً. أما الكلايسترون فيقل عن ذلك كثيراً، وصمام الموجة المسافرة أقلها جميعاً.

د. الكسب Gain

أعلى هذه الصمامات كسباً، هو صمام الكلايسترون الذي يصل معامل الكسب فيه إلى 60 ديسبيل، والأمبليترون أقلها كسباً، إذ لا يزيد معامل كسبه على 10 ديسبيل. أما الصمام ذو الشبكة الحاكمة، فيصل معامله إلى 25 ديسيبل، ويزيد معامل صمام الموجة المسافرة على ذلك قليلاً.

هـ. الحيز الترددي Band width

صمام الموجة المسافرة، يتميز بحيز ترددي كبير نسبيّاً، إذ يصل إلى 10 % عند القدرات المرتفعة. أما صمام الأمبليترون فيصل إلى 7%، والكلايسترون إلى (3 ـ4) %، والصمام ذو الشبكة الحاكمة إلى 15%. حيز المرور العريض مطلوب لزيادة دقة الرادار في تحديد المدلولات الرادارية المختلفة للأهداف.

و. الحجم والوزن Size and weight

الكلايسترون وصمام الموجة المسافرة هما الأكبر حجماً، ووزناً، ثم يأتي بعد ذلك صمام الأمبليترون والصمام ذو الشبكة الحاكمة.

ز. العمر الافتراضي Life Time

يصل العمر الافتراضي لكل من الكلايسترون وصمام الموجة المسافرة، إلى حوالي 5000 – 10000 ساعة، ويقل عن ذلك قليلاً عمر الصمام ذي الشبكة الحاكمة، بينما يصل عمر الأمبليترون إلى 1000 ساعة فقط.

5. وحدة التعديل Modulator

وحدة التعديل، هي الوحدة المسئولة عن تشغيل وقفل صمام المرسل، بأسلوب وتوقيتات معينة، بحيث ينتج الشكل الموجي المطلوب؛ إذا كان الشكل الموجي عبارة عن قطار نبضات، يطلق أحياناً علي وحدة التعديل "المنبض" Pulser؛ تحدد الخواص الفنية لصمام الإرسال شكل وطبيعة وحدة التعديل التي تناسبه، ولذلك نجد أن صمام الماجنترون يحتاج إلى وحدة تعديل تستطيع التعامل مع القدرة الكاملة له، بينما يحتاج الكلايسترون وصمام الموجة المسافرة إلى وحدة تعديل، تتعامل فقط مع جزء من قيمة طاقة الشعاع الإلكتروني. أما الصمام ذو الشبكة الحاكمة، فلا يحتاج معدله إلى التعامل مع قدرات عالية على الإطلاق.

(اُنظر شكل العناصر الرئيسية للمعدل)، المكونات الأساسية لأحد أنواع وحدات التعديل، وهي تتكون من معاوقة شحن Charging impedance، وعنصر لتخزين الطاقة Energy - Storage element ومفتاح المصدر الخارجي للطاقة يوفر الطاقة اللازمة للنبضات External energy source تجمع الطاقة في عنصر التخزين بمعدل شحن بطئ، في الفترة الزمنية الواقعة بين النبضات، تحدد المعاوقة، معدل الشحن، وبالتالي زمن تخزين الطاقة في عنصر التخزين، وفى الوقت المناسب تماما، يتم إغلاق دائرة التفريغ بواسطة المفتاحS، فيحدث تفريغ سريع للطاقة المخزونة، خلال الحمل الذي يمكن أن يكون صمام الماجنترون. التفريغ يتم في زمن وجيز للغاية، بحيث يكون النبضة، التي تعمل على أن ينتج الماجنترون في فترة وجودها، الذبذبات ذات الترددات العالية؛ أثناء دورة التفريغ، تمنع معاوقة الشحن الطاقة المخزونة في عنصر التخزين، من الارتداد إلى مصدر الطاقة الخارجي.

عنصر التخزين يمكن أن يكون كهربيّاً ساكناً، (مكثف)، أو كهرومغناطيسيّاً، ملف، والأول هو الأسهل والأكثر استخداماً، ولكن عيبه الرئيسي، هو أن الشحن والتفريغ يتم وفق دالة أسية، وهذا يعطي نبضة ذات أركان مستديرة، شكل غير جيد للنبضات، وللحصول على نبضات ذات شكل اقرب إلى الشكل المستطيل، يجب أن يكون الثابت الزمني لدائرة التفريغ صغيراً، بالمقارنة بزمن النبضة المطلوبة، مع استخدام مفتاح إلكتروني للتحويل بين فترات الشحن والتفريغ. يمكن تنفيذ المفتاح الإلكتروني باستخدام وصلات ثنائية، أو ترانزيستورات ذات مواصفات خاصة، تناسب العمل مع القدرات المرتفعة، أو صمامات غازية خاصة مثل صمام الثيراترون Thyratron، أو صمام الاجنترون Ignitron، في حالة استخدام صمام غازي، يصبح استخدام المكثف كعنصر لتخزين الطاقة غير مناسب، ويفضل في هذه الحالة استخدام جزء من خط تأخير Delay line كعنصر لتخزين الطاقة، وفى هذه الحالة يمكن الحصول على نبضات مستطيلة الشكل تماماً.

ثانياً: جهاز الاستقبال Receiver

تحد الضوضاء بصورة كبيرة، من إمكانية جهاز الاستقبال الراداري، في اكتشاف الإشارات المرتدة من الهدف، واستخراج المعلومات منها. الضوضاء قد تدخل لجهاز الاستقبال عن طريق الهوائي بصحبة الإشارة المفيدة، ويطلق عليها في هذه الحالة "ضوضاء خارجية " External noise أو قد تتولد داخل جهاز الاستقبال نفسه، ويطلق عليها "ضوضاء داخلية " Internal noise؛ ولا يمكن القضاء تماماً على الضوضاء، ولكن من الضروري تقليل قيمتها إلى أدنى حد، حتى تسمح لجهاز الاستقبال باكتشاف الإشارات المرتدة الضعيفة، وتعد عملية دراسة تأثير الضوضاء على جهاز الاستقبال، وكيفية تقليل تأثيرها، أهم ما يواجه القائم على تصميم دوائر الاستقبال ذات الحساسية العالية، المستخدمة مع أجهزة الرادار بعيدة المدى. من المعادلة الرادارية ندرك أنه لاكتشاف الأهداف البعيدة، يلزم استخدام قدرات إرسال عالية، أوهوائيات ضخمة، وأجهزة استقبال عالية الحساسية، وتتحدد الخيارات الممكنة وفق التكلفة الكلية لجهاز الرادار، حيث إن تصميم جهاز استقبال عالي الحساسية وإنتاجه، أقل تكلفة من إنتاج قدرة إرسال عالية، أو تصنيع هوائيات ضخمة.

جهاز الاستقبال  ـ بالإضافة إلى الإشارة المرتدة من الهدف – يحتاج إلى إشارات أخرى مرتدة، حتى يستطيع تحديد المعلومات المتضمنة في إشارة الهدف، وأهم هذه الإشارات هي:

·   إشارة التزامن من جهاز الإرسال، التي تحدد بدقة لحظة إرسال النبضات، والتي على أساسها يتم حساب الزمن الذي استغرقته للوصول إلى الهدف ذهاباً وإياباً، وبالتالي تقدير المسافة.

·      إشارة تحدد الوضع الزاوي للهوائيات، التي يمكن بمعرفتها تحديد الوضع الزاوي للهدف، وتقدير ارتفاعه عن سطح الأرض.

·   قيمة تردد الموجة المرسلة، وذلك للمقارنة بقيمة تردد الإشارات المرتدة من الهدف، لاستنتاج تردد دوبلر، الفرق بين الترددين، إذ يدل على تحرك أو ثبات الهدف، وتدل قيمته على سرعة تحرك الهدف بالنسبة لجهاز الرادار.

بالإضافة إلى الضوضاء، وحساسية جهاز الاستقبال، هناك مواصفات أخرى تحكم تصميم جهاز الاستقبال مثل:

·   كسب جهاز الاستقبال[3]، إذ يوزع الكسب الإجمالي لجهاز الاستقبال على مراحله المختلفة، ويكون أعلى معامل للكسب من نصيب المراحل التي تعمل على التردد البيني I F stages، ومراحل تكبير الإشارات المرئية Video stages؛ معامل الكسب النمطي لمعظم أجهزة الرادار، اعتباراً من دخل جهاز الاستقبال إلى خرجه يتراوح بين 150 إلى 200 ديسبيل .

·   حيز الاستقبال الديناميكي[4] يجب أن يسمح باستقبال أضعف الإشارات، وفي الوقت نفسه لا يحدث تشبع لجهاز الاستقبال من الإشارات القوية، حيث إن تشبع جهاز الاستقبال يقضي على المعلومات المرتبطة بقيمة الإشارة المرتدة من الهدف، مثل معلومة الوضع الزاوي.

·   حيز المرور الترددي لجهاز الاستقبال Receiver Bandwidth، يجب أن يكون كبيراً بدرجة تسمح بمرور جميع مكونات طيف الإشارة المرسلة، مضافاً إليها أي تغير ناتج عن تأثير دوبلر؛ توليف جهاز الاستقبال الراداري يخضع لإمكانات توليف، تغير التردد، جهاز الإرسال، وحيث إنه من الصعب تغيير تردد وحدات الإرسال عالية التردد، فإن إمكانات توليف جهاز الاستقبال تصبح محدودة هي الأخرى، ولكن نظراً لحدوث عدم استقرار في الترددات الناتجة في وحدات الإرسال عالية القدرة، فإنه يلزم أن يزود جهاز الاستقبال بدوائر توليف آلية، تغير من تردد الاستقبال، كلما حدث تغير في تردد الإرسال، نتيجة لعدم استقرار صمام المرسل، ويطلق على هذه الدوائر "دوائر التحكم الآلي في التردد" Automatic Frequency control، ويرمز له بالرمز AFC.

1. جهاز الاستقبال السوبر هترودايني Super heterodyne receiver

تستخدم أجهزة الرادار، أكثر من نوع من أنواع أجهزة الاستقبال، أكثرها استخداماً هي أجهزة الاستقبال التي تخفض تردد الإشارات المستقبلة إلى تردد ثابت يطلق عليه "التردد البيني" IF، وهذا الأسلوب يطلق عليه الاستقبال السوبر هترودايني؛ (اُنظر شكل جهاز استقبال).

تدخل الإشارة المرتدة من الهدف عن طريق الهوائي، والمفتاح مزدوج الاتجاه[5] Duplexer إلى مكبر الترددات العالية منخفض الضوضاء. عندما تكون الضوضاء الخارجية منخفضة نسبيّاً، فإن الضوضاء المتولدة في مراحل الاستقبال الأولى، هي التي تحدد حساسية جهاز الاستقبال. بعد تكبير الإشارة إلى المستوى المناسب تصل إلى دائرة المازج، الذي يستخدم التردد المنتج من المذبذب المحلى لتخفيض التردد العالي RF إلى التردد البينيIF، الذي عادة ما يكون 30 أو 60 ميجاهرتز.

عند التردد البيني يمكن تحقيق معامل تكبير أكبر، ولذلك يتم تكبير الإشارة في مرحلة أو أكثر من مكبرات التردد البيني؛ بعد ذلك يتم استنتاج إشارة التعديل، النبضات، بواسطة الكاشف Detector، وتكبيرها في مكبر الترددات المرئية، مكبر الفيديو، Video Amplifier إلى المستوى المناسب لتشغيل وحدات البيان.

أهم ما يؤثر في جودة الاستقبال، الضوضاء المتولدة في المراحل الأولى[6] من جهاز الاستقبال، ولذلك يتم بذل الكثير من العناية عند تصميم دوائر هذه المراحل لتقليل الضوضاء إلى أدنى حد ممكن، مع عزل الضوضاء المتولدة في وحدات المازج أو المذبذب المحلي، بواسطة استخدام المرشحات المناسبة؛ كما يؤثر في جودة الاستقبال، أيضاً، ثبات معامل التكبير بالنسبة للمكونات الترددية لطيف الإشارة المستقبلة، وبما أن الحيز الترددي لمكبر التردد العاليRF واسع نسبيّاً فإن مكبر التردد البيني في جهاز الاستقبال يعد هو العامل الحاكم فيما يطلق عليه "الاستجابة الترددية" Frequency response لجهاز الاستقبال، ولذلك يجب أن تحظى مكبرات الترددات البينية بعناية فائقة عند تصميمها للحصول على أفضل استجابة ترددية ممكنة. 

2. التداخل

أجهزة الاستقبال الحساسة تكون عرضة دائماً لتأثر أدائها سواء من تداخل عناصر مشعة، تعمل في المنطقة نفسها، أو من تداخل معادٍ مقصود Jamming. إن تأثير التداخل يسبب عدم وضوح اكتشاف الأهداف، أو استنتاج مدلولاتها، نتيجة لوجود إشارات خارجية دخيلة مع الإشارة المرتدة من الهدف، تجعل من المستحيل على عامل تشغيل جهاز الرادار، الحكم السليم، والقراءة الواضحة لمدى الهدف، أو وضعه الزاوي وسرعته. أما إذا وصلت قيمة إشارة التداخل إلى الحد الذي يصل بدوائر الاستقبال إلى حالة التشبع Saturation، فإنها لن تستشعر الإشارات المرتدة من الهدف – الأضعف نسبيّاً ـ وهذا يؤدي إلى فشل جهاز الرادار في تأدية مهمته.

النتائج المدمرة للتداخل سواء كان من تأثيرات صديقة، أو معادية، أدت إلى اهتمام مصممي أجهزة الاستقبال الرادارية بدوائر الوقاية والحماية من التداخل؛ الوقاية من التداخلات الصديقة تتم باستخدام دوائر ترشيح، محددة المواصفات؛ لأن مواصفات الموجات الصديقة المتداخلة معلومة مسبقاً. أما الوقاية من التداخلات المعادية، فهي أمر أصعب بكثير، ويطلق علي الدوائر الإلكترونية التي تحمي جهاز الرادار من تداخل العدو "الإجراءات المضادة للإجراءات الإلكترونية المضادة "Electronic counter counter measures ويرمز لها بالمختصر ECCM. تصميم هذه الدوائر هو أحد فروع العلوم الإلكترونية الخاصة ويندرج تحت هندسة الحرب الإلكترونية.

3. الضوضاء الداخلية

إذا لم تكن هناك ضوضاء متولدة في جهاز الاستقبال، لكان من الممكن اكتشاف أي إشارة مرتدة مهما ضعفت قيمتها، وذلك بتوفير معامل التكبير المناسب؛ هذه الفكرة النظرية، لا يمكن تحقيقها عمليّاً نتيجة لوجود الضوضاء الداخلية في كل جهاز استقبال، وهذه الضوضاء تزداد قيمتها مع ازدياد معامل التكبير، وتؤدي إلى طمس الإشارات الضعيفة تماماً. للضوضاء الداخلية أسباب عديدة أهمها ما يلي:

أ. الضوضاء الحرارية

الإلكترونات عند أي درجة حرارة خلاف الصفر المطلق، تكون في حالة حركة عشوائية دائمة، هذه الحركة داخل أي موصل درجة حرارته المطلقة T، تولد قدرة ضوضاء قيمتها العظمى هي:

حيث K ثابت بولتزمان، و^B_n الحيز الترددي الذي تم قياس مستوى الضوضاء خلاله؛ هذه النوعية من الضوضاء، لا تتوقف على التردد ضمن حيز الترددات، ولهذا السبب يطلق عليها، أيضاً، "الضوضاء البيضاء" White noise حيث إن الضوء الأبيض يتكون من جميع ترددات الطيف المرئي، ويطلق عليها، أيضاً، اسم " ضوضاء جونسون " Johnson noise.

ب. ضوضاء الانبعاث Shot noise

يتم انبعاث الإلكترونات من مهبط أي صمام، أو مشع أي ترانزيستور، على فترات زمنية عشوائية، ووصول هذه الإلكترونات العشوائية إلى القطب المجمع، تسبب تيار ضوضاء عشوائي، يطلق عليه ضوضاء الانبعاث وقيمته المتوسطة هي:

حيث ^e هي شحنة الإلكترون، و ^I متوسط التيار المستمر، و^B_n الحيز الترددي للضوضاء؛ ويحدث هذا النوع من الضوضاء في الصمامات المفرغة، والصمامات الغازية، والكلايسترون، والماجنترون، والترانزيستور المختلفة.

ج. ضوضاء أشباه الموصلات Semi - conductor noise

بالإضافة إلى الضوضاء الحرارية، وضوضاء الانبعاث، يوجد نوع آخر من الضوضاء تتميز به المكونات الإلكترونية المصنوعة من أشباه الموصلات، وهو يوجد عند الترددات المنخفضة نسبيّاً، وكثافة طيفه الترددي تتناسب عكسيّاً مع التردد؛ يطلق على هذه الضوضاء" ضوضاء فليكر" flicker noise.