www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Fresnel Zonu

Direk bir radyo bağlantısı için Fresnel zonu

Resim 1: Direk bir radyo bağlantısı için Fresnel zonu

Gürültüsüz bir yayın için gönderici ve alıcı arasında belirli bir hacmin, direk dalgaları yansıtarak girişime sebep olan her türlü engelden arınmış olması gerekir. Burada özellikle önemli olan hacim, elektromanyetik dalga boyunun yarısı uzunluğundaki dolambaçlı yolun bulunduğu hacimdir. Bu hacim ışık dalgaları için araştırmalar yapmış olan Fransız mühendis Augustine Jean Fresnel'in adıyla anılan „1. Fresnel zonu” dur.

1. Fresnel zonu odak noktalarında her iki antenin bulunduğu ve kenarının yansıyan sinyalin yarı dalga boyu kadar olduğu bir sanal dönel elipsoittir. 1. Fresnel zonunun boyutları yayın alanının ve dalga boyunun uzunlukları tarafından belirlenir.
Dönel elipsoidin kısa ekseninin yarı uzunluğu „b” için formül:

Bu mesafe içinde çıkıntı oluşturan engeller varsa, bunlara çarpan dalgaların meydana getirdiği yansımalar sinyalin zayıflamasına yol açarlar.

Radarlarda Fresnel zonu

Radarlarda yukarıda anlatılan elipsoide ilaveten, antenin dönüşünün de dikkate alınması gerekir. Burada sıkça „Fresnelik zonlar” denen yeryüzündeki kesit, orijinden başlangıç noktasına buradan zonun sonuna kadarki, dalga fazlarının 180° değiştiği bölgenin boyutlarına sahiptir.

Bir radarın Fresnel zonu

Resim 2: Bir radarın Fresnel zonu

1. Fresnelik zon merkezinde radar antenin bulunduğu bir dairedir. Diğer Fresnelik zonlar radar cihazının etrafını saran daire biçimli şeritlerdir. Yarıçap yeterli bir hassasiyetle aşağıdaki formül ile hesaplanabilir:

R1 ≈ 0,72 h2 ; R2 ≈ 23,3 h2 h = Yer yüzeyi üzerindeki anten yüksekliği
λ = Radar cihazı dalga boyu
(2)


λ λ

Bununla beraber elektromanyetik dalgaların yansımasında yer yüzeyinin sınırlı bir etkisi bulunur. Bu bölüm sadece bazı Fresnelik zonlar içindir ve elektromanyetik dalgaların yayılma yönünde eliptik biçimlere sahiptir. Eğer bu elips yeterince düz, yassı ve fiziksel olarak eş türel ise, o zaman bu yayın yönündeki tüm yüzey bir eş türel yüzey olarak kabul edilebilir. Antenin yansıma bölgesinden uzaklaşıldıkça, yer yüzeyi üzerinde bulunabilecek çıkıntıların yüksekliğinin daha fazla olmasına müsaade edilebilir.