www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Radar Alıcısı Dinamiği

Yakın bölgedeki nesnelerden alınan yansıma sinyalleri ile daha uzak menzillerdeki nesnelerden alınan yansıma sinyallerinin güçleri arasında 80 dB e varan farklar olabilmektedir. Sinyal güçleri arasındaki bu kadar büyük fark alıcının çalışmasını zorlaştırır. Özellikle, yansıma sinyallerinin, radar sinyal işleme sürecinde sayısal formata dönüştürülmesi gerekiyorsa.

„Dinamik” kavramı bir alıcının çalışabileceği maksimal ve minimal giriş sinyal aralığını belirtir. Bir radar alıcısı aşağıda belirtilen değere göre tasarlanmalıdır:

D = PEmax   = alıcıyı çalışma sınırı dışına çıkartmayan maksimal giriş sinyal gücü
 
= alıcının bir çıkış sinyali üretebileceği minimal giriş sinyal gücü.
 

PEmin

Eğer bir darbe periyodu içerisinde, radar denklemindeki parametrelerin çoğu sabit kabul ediliyorsa, değişken parametreler olarak geriye, etken yansıtırlık yüzeyi σ ve hedefin o anki menzili kalır. Bu nedenle „minimal beklenen yansıma gücü”, mümkün en küçük etken yansıtırlık yüzeyine ve mümkün en büyük menzile; benzeri şekilde, „maksimal beklenen sinyal gücünün” ise en büyük etken yansıtırlık yüzeyine ve minimal mümkün ölçüm menziline bağlıdır. Radar denklemine bu değerleri yerleştirerek bulduğumuz iki gücü orantılayıp, sadeleştirmeleri yaptığımızda aşağıdaki formülü elde ederiz:

Pr = Pt λ2 G2 σ = k · σ (2)


(4π)3 · R4 R4

 

D = Prmax = k · σmax / R4min = σmax · R4max (3)



Prmim k · σmin / R4max σmin · R4min

 

Bir radar cihazının alıcı dinamiğini hesaplamak için bu radara ait gerçek verileri formüle yerleştirelim. Örneğin ASR-E radarının minimal bir 6,75 km lik menzil için darbe süresi 45 µs dir (ayrıca daha büyük menzil içinde bir darbe yollanıyor). Aynı darbe ile ulaşılabilen 110 km lik bir maksimal menzil olsun. Minimal yansıtırlık yüzeyi 0,1 m² (çok hafif bir uçak) ve maksimal yansıtırlık yüzeyi ise 100 m² (ağır nakliye uçağı) olsun:

D = 100 m² · (110 km)4 = 7 · 107 ≈ 78,5 dB

0,1 m² · (6,75 km)4

Yani alıcı, hem alınan en küçük yansıma sinyali ve hemde 70 milyon defa daha büyük bir sinyali de işleyebilmelidir. Bu ancak bazı devre-kurnazlıkları ile yapılan, dinamik sıkıştırma (dynamic compression) adını verdiğimiz yöntem olmadan mümkün değildir. Ama bu sıkıştırmanın „makul ölçülerde” olmasına dikkat edilmelidir. Genliklerdeki farklılıkların daha sonra daima irdelenmesi gerekir!