www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Alıcı Bant Genişliği

frekans (MHz)
B = 1,6 MHz

Resim 1: –3 dB (yarı-güç) bant genişliğine sahip bir bant geçiren süzgecin kazanç eğrisi

[dB]
frekans (MHz)
B = 1,6 MHz

Resim 1: –3 dB (yarı-güç) bant genişliğine sahip bir bant geçiren süzgecin kazanç eğrisi

Größenänderung eines Signals in einem Bandpass mit einer -3 dB Bandbreite
frekans (MHz)
B = 1,6 MHz

Resim 1: –3 dB (yarı-güç) bant genişliğine sahip bir bant geçiren süzgecin kazanç eğrisi

Alıcı Bant Genişliği

Bant Genişliği

B, BW ya da Δf olarak adlandırılan bant genişliği bir radar alıcısının alt ve üst kesme frekans (cutoff frequency) değerlerinin arasındaki frekansın Hertz cinsinden farkıdır. Bir temel bant işaretinde bant genişliği üst kesme frekansına (upper cutoff frequency) eşittir. Radar alıcılarında, bant genişliğini genellikle Ara Frekans Yükseltecinin bant süzgeci belirler. Alıcı aygıtı alınan yankı işaretinin tüm bant genişliği boyunca çalışabilmelidir.

Ancak, bant genişliği arttıkça, alıcı tarafından alınan işaretin temel gürültü bileşeni de artar. Temel gürültünün tüm frekanslara istatiksel olarak dağılmış olması nedeniyle daha büyük bant genişliklerinde daha fazla gürültü alınır. Bu işaret-gürültü oranını kötüleştirir ve dolayısıyla alıcının duyarlılığı da (sensitivity) azalır.

Bant genişliği, kabaca taşınan işaretin veri içeriği ile orantılıdır. Alıcının bant genişliği, bir dikdörtgen darbeyi çözümlemek için Hızlı Fourier Dönüşümü uygulandığında ortaya çıkan en yüksek frekanslı sinüs dalga bileşenini kapsayacak kadar geniş olmalıdır. Bant genişliği arttıkça, darbelerin yükselen ve inen cepheleri de o kadar kısalır ve dikleşir ve bu dikdörtgen darbenin çatısı da ideal biçiminden uzaklaşır.

Genellikle darbe süresi τ olan, bir yarı sinüs dalgası biçimindeki bir darbe için gerekli B bant genişliği:

B = 1 (1)
τ

Yankı işaretindeki Doppler içeriği bu yankı işaretinin darbe süresini ve bant genişliğini değiştirir. Radara yaklaşmakta olan hedeflerden yansıyan işaretlerde darbesi süresi azalır ve işaret bant genişliği artar. Bu nedenle alıcının bant genişliği radardan gönderilen darbe işaretlerinin bant genişliğinden daima bir miktar daha büyük olmalıdır.

Gönderim darbeleri darbe-içi modüle edilen radar sistemlerinde alıcı bant genişliği darbe süresinin tersinden (1/τ) çok daha büyüktür. Burada alıcı için gerekli bant genişliği; yapılan darbe-içi modülasyonun cinsine, ağırlık dağılımına ve sıkıştırılmış darbenin süresine bağlıdır. Bir doğrusal frekans modülasyonda bant genişliği arttıkça menzil hücreleri de o kadar küçülür ve darbe sıkıştırması ile (yani darbe sıkıştırma devresinin çıkışındaki darbenin süresi kısaldıkça) oluşan zaman-yan-topuzları (Time-Side-Lobes) daha fazla büyümeksizin radarın menzil çözünürlük yeteneği artar. Günümüz teknolojisinde 200 MHz lik bir alıcı bant genişliğine ulaşılmıştır. Çok pahalı alıcıların bant genişlikleri radar-işaret-işlemcisi ile sürekli olarak ayarlanabilmektedir.

Zaman-Bant Genişliği Çarpımı

Bir darbe sıkıştırma işlemini belirtmekte en yaygın kullanılan büyüklük τ·B (µs·MHz cinsinden) Darbe Süresi ve Bant Genişliğinin çarpımı olan Zaman-Bant Genişliği çarpımıdır. Bu τ·B değeri muhtelif radarlarda 5 ila 1000 arasında değişmektedir. Örneğin 5 ila 15 arasındaki gibi oldukça küçük bu çarpım değerine sahip günümüz teknolojisinin devrelerinde zaman-yan-lobları 35 dB e kadar bastırılabilmektedir. 15 ila 500 arasındaki daha büyük çarpım değerlerinde, yansıma işaretinde beklenen Doppler içeriğine ve Ara Frekansın büyüklüğüne bağlı olarak bu değer 45 dB e ulaşmaktadır.

Darbe sıkıştırma işlemi sırasında 1000 gibi bir Zaman-Bant Genişliği çarpım seviyesine birkaç nano saniye içinde ulaşılmışsa, o zaman bu radarın menzil çözünürlük yeteneği 1 metrenin altındadır. Bu sayede hem hedeften doğrudan ve hem de yer yüzeyinden eş zamanlı olarak yansıyan işaretlerin geri dönüş sürelerinin karşılaştırılması ile ayrıca yükseklik ölçümü de yapılabilir.