Radar Temelleri

Radarda depolarizasyon

Radarda, depolarizasyon bir yansıma veya (seyrek olarak) bir bükülme sırasında elektrik alanının yönündeki değişikliği ifade eder. Bu tanım, yalnızca radarda oluşan tam polarizeli dalgalar için geçerlidir. Çünkü bir elektromanyetik dalganın polarizasyonu büyük ölçüde gönderim anteninin geometrisine bağlıdır. Bu geometri kaotik durum oluşumlarını kapsamaz. Bu nedenle, elektromanyetik dalgada polarizasyonun durumu burada ele alınan zaman dilimleri için sabittir. (Yalnızca kısmen polarize olabilen dalgalar için, örneğin ışık, depolarizasyon terimi tarihsel nedenlerden dolayı tamamen farklı bir anlama sahiptir.)

Depolarizasyon süreci, yansıtıcı nesnenin geometrik ve dielektrik özelliklerine bağlıdır. Böyle bir depolarizasyonun nasıl meydana gelebileceğini anlamak için, bir tınlayan (resonant) dipolün bir yansıtıcı görevi gördüğünü ve gelen dalganın polarizasyon yönüne göre hafif eğik olduğunu varsayalım. Kayıplı olsa, yani mümkün olan en büyük miktarda olmasa bile, yine de bir miktar enerji emecektir. Şimdi bu enerji, geometrik hizalamasına (orientation) karşılık gelen polarizasyon yönünde tekrar yayılacaktır. Yansıyan enerjinin elektrik alanı artık radarın gönderim antenine göre biraz döndürülmüştür. Gönderim radar anteni yatay olarak polarize edilmişse, yatay olarak polarize edilmiş alım anteninde biraz daha zayıf bir işaret alınır. Diğer taraftan çift polarizeli bir radarda dikey polarizeli alım anteni de zayıf bir işaret alır. İki işaretin boyutlarının oranından, yansıtmakta olan tınlayan bu dipolün (resonant dipol) hangi konumda bulunduğu artık hesaplanabilir. Pratikte, örneğin, burada açıklanan bu polarizasyon dönüş mekanizması, buz kristallerinin uzamsal (spatial) yönelimi nedeniyle gerçekleşebilir.

Depolarizasyon göreceli bir süreç olduğundan, tüm niceliksel (quantitative) polarimetrik bilgiler, farklı polarizasyonlar arasındaki genlik ve fazlarda korunur. Bu nedenle, bir hacim hedefinin (yağmur bölgesi) içi oldukça kaotik yansımaların birikimi ile dolu olsa bile, farklı geometrik konumlardan ve menzillerden gelen ayrı yağmur damlalarının yankı işaretleri birbirleriyle evreuyumludur (coherent) ve uzak alanda binişerek (superimposing) tek tip bir polarizasyona sahip bir ortak yankı işareti oluşturur ve daha sonra gönderilen işarete göre döndürülebilir.

Depolarizasyon bir yağış radarında, yağış tipinin karakterize edilmesinde özellikle önemlidir. Bu etki hava arama ve hava savunmasında şu anda ihmal edilebilir düzeydedir.