www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Bir Radar Aygıtının Yapımı için İpuçları ve Uyarılar

Forumlarda ve bloklarda bazen bir radar aygıtının yapımı sırasında nelerde dikkat edilmesi gerektiği hakkında sorular sorulmaktadır. Sıkça uydu antenli riskli yapımlardan ve hiçbir işlevselliği olmayan mikrodalgada çalışan magnetronlardan bahsedilmektedir.

Bununla beraber bir özgün ve hatta yasal çalışabilen radarı yapmak sanıldığından çok daha basittir.
En önemlisi: Mikrodalga magnetronlardan uzak durun! Her şeyden önce düşük seviyede gerilimle çalışılmaları ve dolayısıyla daha az tehlike arz etmeleri nedeniyle projemizi yarıiletken modüllerle yapmalıyız.

Sıkça sorulan sorular

2 ila 3 km lik bir menzil için kullanılacak göndericinin gücü ne olmalıdır?

Bir radarın menzili iki koşula bağlıdır: İlki zamanla ilgilidir, elektromanyetik dalgaların yayılmasına hem de yansıyarak alımına yetecek kadar bir süre garanti edilmelidir. İkincisi ise enerji ile ilgilidir, gönderilen sinyalin enerjisinin hem gidiş yolunda, hem de yansıma sırasında ve yansıyan sinyalin dönüşü sırasında ki kayıpları karşılayabiliyor olması gerekir, aksi takdirde alıcı aygıtına değerlendirilebilecek bir yankı sinyali ulaşamaz.

Eğer bir darbe radarı yapmayı düşünüyorsanız radar denklemine uygun olarak bu menzil için güç yaklaşık 5 ila en fazla 10 W, darbe tekrarlama frekansı ise 1 ila en fazla 10 kHz olmalıdır. Bu değerler bu menzilde şüpheye yer bırakmayan ölçümler yapmaya yeterlidir.

Eğer FMSD-radarı (Frekans Modüleli Sürekli Dalga) yapacaksanız 10 ila 30 mW arasında değişen bir gönderici gücü yeterlidir. Darbe tekrarlama frekansı yerine buradaki Seri Darbe Kipi (bir ölçüm çevriminin süresi, keza frekansın doğrusal yükselmesi, Burst Mode) benzer bir işleve sahiptir. Burada genellikle milisaniye bölgesinde çalışıldığından menzil ölçümlerindeki bir belirsizlikten bahsedilemez.

FMSD- radarının darbe radarına göre daha az güç kullanması menzil için gerçekte darbe gücünün değil daha ziyade gönderim darbesinin enerji içeriğinin etkili olmasındandır. Burada darbe radarının en yüksek Ortalama Gücünü FMSD-radarının gücü ile karşılaştırabiliriz.

Bir özel imalat radarda hangi frekansları kullanabilirim?

Ölçüm teknolojisi için (ki radar bir ölçüm tekniğidir) özel olarak ayrılmış frekans bantları bulunmaktadır. Hobi amacıyla üretilmiş radar modülerinin çoğu herkesin bildiği gibi K-bandındaki 24,125 GHz frekansı içindir. İlgili devlet dairesi (Almanya’da “Bundesnetzagentur”) bu frekansta kullanılacak en büyük güce bir sınır getirmiştir.

Çoğu kez Ultra Geniş Bantlı Radar (UWB-Radar) gibi sadece çok çok kısa darbeler yollayan radarların sinyallerini daha uzun menzillerde doğal çevre gürültülerinden ayırt etmek mümkün olmaz. İlgili devlet dairesi ilaveten gelen bu gürültü darbelerini ölçemediğinden bunların herhangi bir yerde elektromanyetik gürültüye yol açabileceği konusunda bir karar verememektedir. Bu nedenle Ultra Geniş Bantlı Radarlar için darbe gücü seviyesine genellikle bir sınır konulmamıştır.

Ultra Geniş Bantlı radar yüksek frekans deneyimli az olan bir amatör için tavsiye edilmez. Daha fazla ve daha çabuk bir başarıya piyasada satılan FMSD radar modüllerini kullanarak ulaşılabilir. Bu modüllerde gönderici, alıcı ve anten bile vardır ve sadece çok düşük frekans modülleri ile çalıştırılmalıdır. Dikkat! Çok ucuz modüllerinden birçoğu sadece Sürekli Dalga-radarı için uygundur, bunlar modüle edilemez. Böylece normal olarak bunlarla bir menzil ölçümü yapılamaz. Basitçe söylemek gerekirse: eğer bir radar modülünün sadece üç pini varsa bu modülün FMSD-radarı için uygun olmadığı kesindir.

Bir radar modülünde eski uydu antenimi anten olarak kullanabilir miyim?

Genel olarak: Evet. Uydu antenleri 13 GHz er kadar olan frekans bölgesi için tasarlandığından kuramsal olarak bu antenler 24 GHz bölgesinde uydu alıcı sistemindekinden çok daha uygundur. Kullanılacak antende bir çarpıklık olmadığına dikkat edilmelidir, aksi takdirde bu kazanç tekrardan kaybolur. Spiral taşlama makinası ile yuvarlak bir yansıtıcıya oval form bir vermek için kesim yapılması sırasında ölçülerden en küçük sapmalar bile emekleri boşa çıkaracaktır.

Kurulum sırasında yansıtıcının 27°…30° yukarı yönden sinyal alacak şekilde monte edilmesine dikkat etmek gerekir. Radarın yatayda yayın yapması için yansıtıcının bu açı miktarı kadar öne eğilmesi gerekir.

Boğaz çapı 40 mm olan bir eski LNB ye boynuz ışıyıcının gerisindeki mahfazaya yuvarlak dalga kılavuzu bölümünün tam ortasında yer alacak şekilde sadece iki yama antenli bir basit radar modülü yapıştırılabilir. Bu merkezi bölüşen iki yama antenin hiç birisinin tam olarak merkezde yer alamayışı nedeniyle aslında çok etken değildir. Bununla birlikte bu yapının tam doğru bir yerdeki eski LNB mahfazasının bir iyi (özgün) montaj yuvası sağlaması ve su sıçramasına karşı korumalı oluşu gibi üstünlükleri de bulunmaktadır.

Bununla beraber bu anten yapısının resmi-yasal tarafı bir sorun yaratabilir. 60 cm çapında küçük bir uydu çanağı 36 dB yani 4000 katlık bir kazanca sahiptir. Tüm kayıplar hesaba katıldığında bile gönderilen gücün anten kazancı ile çarpılarak hesaplanan bu yayın kuvveti resmi kurumca müsaade edilen Etkin Yönbağımsız Yayın Gücü (Effective Isotropic Radiated power, EIRP) değerinin altında kalamaz. Bu durumda şunu yapmak mümkündür: Hemen anten grubu önünde yer alan LNB mahfazası bir küçük strafor parçası ile kapatılabilir, bu önlem bile yeterli miktarda bir sinyal zayıflaması sağlayacaktır.

Bu radarın yayın gücünün insan sağlığına bir zararı olur mu?

Piyasada satılan radar modüllerinin gönderim gücü bütün frekans bölgelerinde miliwatt[1] (Siehe technische Daten auf http://www.viasat.com/files/assets/web/datasheets/24GHz_RADAR_chip_103_web.pdf) altındadır. Kazancı 36 dB olan bir anten yansıtıcısı kullandığımızı düşünürsek, sadece anten ana ışıma yönündeki bir etkin güç 1 ila en fazla 4 W arasında beklenmelidir. (Almanya’da müsaade edilen sınır değer beher metrekare için 50 W tır. Ancak bu tahmin gerçekten çok uzaktır, çünkü radardan bir iki metre sonraki metrekare (anten çizgesinin çok küçük olması nedeniyle) radar tarafından hiç aydınlatılamayacaktır. Iraksallaşma (divergence) nedeniyle iki metre mesafeden sonra yayın gücü menzilin karesiyle orantılı olarak kayıplar tekrardan artmaya başlar (Bakınız: Boşluk Zayıflaması) En olumsuz durumda bile bu radar doğrudan ana ışıma yönünün birinci metresinde (daha fazla yaklaşamayınız) kulaktaki bir mobil telefonunki ile karşılaştırılabilir bir yayın gücüne sahiptir. Bu radar aygıtı yanında (keza ana yayın yönünde olmasa bile) mevcut yayın gücü göz ardı edilemez.

Başkaca sorularınız varsa…

…Sorularınız için e-mail yollayabilirsiniz. Ayrıca künye sayfamda verilen adresime bu formu doldurarak ulaşabilirsiniz.