www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Radar Prensibinin Fiziksel Temelleri

Gönderilen enerji
Yansıyan enerji

Resim 1: Radar prensibi

Gönderilen enerji
Yansıyan enerji

Resim 1: Radar prensibi

Gönderilen enerji
Yansıyan enerji

Resim 1: Radar prensibi

Radar Prensibinin Fiziksel Temelleri

Radarın teorik temelleri oldukça karmaşık olmasına karşın, çalışma prensibini anlamak oldukça kolaydır. Ancak radar aygıtlarını verimli kullanmak ve görev yapmak için teorinin iyice kavranılmış olması gerekir. Radar, bina inşaatından başlayarak, radar sistemlerinin kullanılmasına kadar her noktada; inşaat, makine ve elektrik mühendisliği, yüksek güç mikrodalga mühendisliği ve gelişmiş hızlı sinyal ve veri işleme teknikleri gibi birçok değişik disiplinlerin katkısı gerekir. Başta fizik olmak üzere, bazı doğa kanunları da burada hayati bir öneme sahiptir.

Her radarın çalışmasında aşağıdaki üç temel fizik kuralı rol oynar:

  1. Elektromanyetik dalgaların yansıması
    Elektromanyetik dalgalar elektriksel iletken bir yüzeye çarpmaları halinde yansırlar. Yansıma sinyali dalganın çıkış merkezinde („yankı” olarak) yeniden kaydedilir ve bu da bize dalganın yayıldığı yönde bir cismin varlığını kanıtlar.
  2. Elektromanyetik dalgaların sabit yayılma hızı
    Elektromanyetik dalgalar ışık hızına yaklaşık bir hızla yayılırlar. Hesaplamalarda hız olarak ister 3·108 m/s (300 000 km/s), ister hassas ışık hızı değeri olan 299 792 458 m/s alınsın fark etmez, ancak hesapların tamamında aynı değerin kullanılması gerekir. Elektromanyetik dalgaların sabit hızla yayılma özelliğinden faydalanarak ışınların çarparak yansıdığı hedeflerin (uçaklar, gemiler, taşıtlar) uzaklıklarını (menzillerini) bu radar darbelerinin geri dönüş sürelerini ölçerek hassas bir şekilde hesaplayabiliriz.
  3. Elektromanyetik dalgaların doğrusal yayılması:
    Elektromanyetik dalgalar radarın frekans bölgesinde doğrusal olarak yayılırlar. Bazı özel antenler kullanarak elektromanyetik dalgaların yayını belli bir yönde yoğunlaştırılabilir. Böylece hedefin açısal koordinatlarını (yatay (azimut) açısını ve yükseklik açısını) bulabiliriz.
     

Yukarıda bahsettiğimiz üç fiziksel kanunu kullanarak radar aygıtı ile bir hedefin menzilini, yatay açısını ve yükseklik açısını belirleyebiliriz.

Ancak elektromanyetik dalgaların yayılması bazı optik-benzeri kanunlara da tabidir.
Bunlar arasında bükülme, kırılma ve yansıma gibi bazı optik kuralları sayabiliriz. Bunlardan bükülme ve kırılmadan kaynaklanan etkiler konumuz için önemli değildirler.