www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Elektromanyetik Dalgaların Yayılma Türleri

Resim 1: Gök dalgaları, yer dalgaları ve direk dalgalar

Resim 1: Gök dalgaları, yer dalgaları ve direk dalgalar

Elektromanyetik dalgalar atmosferde üç biçimde yayılırlar:

Yer dalgaları

Yer yüzeyine paralel olarak yol alan bu dalgalara yer dalgaları denir. Yer dalgaları artan yarı küre yarıçapı ile her yöne yayılırlar. Yer yüzeyinin sonsuz iyi bir iletkenliğe sahip olmaması nedeniyle ışıma alanı enerjisi yer yüzeyi tarafından kapılır (yer kayıpları). Bu nedenle yer yüzeyinin iletkenliği azaldıkça, yer dalgalarının menzilleri de azalır.

Deniz suyunun çok büyük özgül iletkenliği nedeniyle, yer dalgalarının deniz suyu üzerindeki menzilleri, yer yüzeyinde olanlara göre hayli büyüktür.

Yer dalgalarının menzili etkileyen diğer bir önemli etmen, bu dalgaların frekans bantlarıdır. Frekans yükseldikçe, akımın iletilmesini sağlayan etken kesiti küçülen yer yüzeyinin içine elektrik dalgalarının nüfuzu azalır. Bu nedenle frekans arttıkça menzil azalır. Sahip oldukları frekans bandı nedeniyle yer dalgaları radar cihazları için bir önem taşımazlar.

Gök dalgaları

Gök dalgaları, uzayda yayılan ve yer yüzünün zayıflatma etkisinden ve kıvrımından etkilenmeyen antenden yayınlanan enerji bölümüdür. Gök dalgaları tümüyle düzgün ve gürültüsüz bir ortamda (homojen ortam) doğrusal olarak yayılırlar. Bundan sonraki incelemelerimizde atmosferde kırılma yada yansımaya uğrayarak alıcı antenine ulaşan gök dalgaları ele alınacaktır. Burada dikkat çekici hususlar:

Troposferde kırılma

Meteorolojik olaylar sonucunda havanın nemi ve sıcaklığında oynak değişmeler meydana gelir. Bu da eşzamanlı hava yoğunluğunda ani değişikliklerine yol açar. Sıcak havanın optik olarak soğuk havadan daha zayıf olması nedeniyle, sıcak ve soğuk hava katmanları yer değiştirirler.

Bu faktör muhtemel dalga yansımalarının nedenidir. Çok yükseklerde ki bir sıcak hava katmanının optiksel olarak zayıf bir ortam olması nedeniyle dalgalar buradan yer yüzüne geri yansıtılır ve bu dalgalar yeryüzünden tekrar geriye yansıtılır.

Muhtelif yüksekliklerde farklı menzil aşım değerlerine sebep olan katman yer değişiklikleri meydana gelebilir.

İyonosferde yansıma

3 MHz den 30 MHz kadar olan frekanslarda („kısa dalga”) iyonosfer bir yansıtıcı gibi çalışır. Daha yüksek frekanslar iyonosferi delip geçerken, sadece günün belli saatlerinde (en çok geceleri) yansıtılan daha alçak frekanslar ise D- ve E katmanları tarafından zayıflatılır. Münferit katman geçişlerinin düzgün olabilmesi için „giriş açısı”, „çıkış açısına” eşit olmalıdır. Diğer taraftan katmanlar hareket etmeleri ve yoğunlukları kararsız oluşları nedeniyle yansıma durumları sürekli değişir. Keza gök dalgalarının yerden yansıtılmaları nedeniyle, kısa dalga frekanslarının çok sayıda yansıma-geri yansıması çok büyük menzillerin elde edilebilmesine imkan verir. Ama bu frekansların radarlarda kullanılması mümkün değildir.

Normal gök dalgalarına özgün kırılma ve yansımalar sonucu elektromanyetik dalgaların tekrardan yayınlanması menzil aşımlarına sebep olur.

Direk dalgalar

100 MHz in üzerindeki elektromanyetik dalgalar normal olarak iyonosferden yansımaz. Bu daha ziyade direk dalgalarla ilgilidir. Bu dalgaların nispeten düz olarak yayılmaları ve ışık ışınları benzeri davranışlar sergilemeleri nedeniyle sözde-optik dalgalar olarak adlandırılır. Kuramsal olarak keza sadece gönderici ile alıcı arasında ki bir direk bağlantı köprülenebilir. Yer kürenin kıvrımı nedeniyle bir menzilin mümkün olabilecek büyüklüğü, göndericinin ve alıcının anten yüksekliğine bağlıdır. Menzil kuramsal olarak radyo görüş ufku (radio horizon) ile sınırlanır.