www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Soğrulma

Resim 1: Atmosferik Zayıflatma, ① kuwetli yağmur, ② sis, bulutlar, ③ hafif yağmur, ④ molküler saçilma

Zayıflama
Frekans
① kuwetli yağmur
② sis, bulutlar
③ hafif yağmur
④ molküler saçilma

Resim 1: Atmosferik Zayıflatma

Elektromanyetik enerjinin kısmen yada tamamen, bir ortam tarafından, bu ortamın özelliklerine bağlı olarak yutulmasına soğrulma adı verilir. (Elektromanyetik enerji bu olay sonucunda ısı enerjisi gibi başka enerji bir biçimine dönüşür.)

Elektromanyetik dalgaların soğurulması, yağışsız bölgelerde mm-dalga boyu bandına kadar ihmal edilebilir. Nötr oksijen molekülleri ve yoğuşmamış su buharı moleküllerinin rezonans etkisinin sebep olduğu, bir ilave zayıflamayla algılanan, fark edilir ilk soğrulma mm-dalga boyu bölgesinde meydana gelir.

Bu soğurulma miktarı, dalganın frekansına ve dalganın kat etmiş olduğu mesafeye bağlıdır.

Sıcaklığa bağımlı, yoğuşmamış su buharı „bağıl nem” (relative humidity) olarak adlandırılır: Sıcak hava soğuk havadan daha fazla su buharı emer. Bunun sonucu olarak elektromanyetik dalgaların soğurulması hem hava sıcaklığına ve hemde havanın bağıl nemine bağlıdır.

Atmosferik zayıflatma kayıpları atmosferin özgün soğurmasından ve yağmur, sis gibi hava koşullarına sıkı sıkıya bağlı ilave soğurmalardan kaynaklanan zayıflatmalardan meydana gelir. Elektromanyetik dalgalar hava- ve su buharı katmanlarından geçerken zayıflarlar. Bu olay esas olarak su buharı- ve oksijen molekülleri nedeniyle meydana gelir. Elektromanyetik enerjinin bir bölümü ısı enerjisine dönüşürken, bir bölümü de moleküllerin dipol işlevi dediğimiz bir „ışıma işlevi” sonucu saçılır.

Yandaki diyagram nem miktarındaki artışın soğurma artışında ki etkisini göstermektedir. Bundan başka gönderim frekansında ki yükselmenin soğurmayı yine arttırdığını da gözlemliyoruz.

Bu olaydan bir sonuç daha çıkarabiliriz: Belirli radar uygulamalarının gerçekleşmesinde tüm frekans bölgeleri aynı kalitede sonuç vermemektedir. (örneğin havada ki moleküler saçılması nedeniyle çok yüksek frekanslarda çalışan radarların daha uzun menzillere ulaşması engellenmektedir). 75 GHz civarında ki oksijen moleküllerinden kaynaklanan çok kuvvetli bu soğurmanın menzili istenen oranda sınırlayabilmesi ve karşılıklı parazit etkilerini önleyebilmesi nedeniyle Mercedes firması tarafından geliştirilen oto radarında ki BAS ve PRE-SAFE sisteminde frenleme yardımcısı olarak kullanılmaktadır.

Özet olarak, atmosferik soğurma zayıflatmaları her zaman var olacaktır, elbette bu soğurmalar sürekli değişimlere uğrayacak ve bu nedenle rakamsal olarak algılanmaları zor olacaktır.

Tavsiye: Recommendation ITU-R P.676-10 “Attenuation by atmospheric gases” (ingilizce)