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

Alıcı Dinamiği

Bozunumun
başladığı nokta
En küçük
duyarlılık noktası

Resim 1: Bir Alıcının Kalibrasyon Eğrisi: Çıkış işaretinin (Y-ekseni), giriş gücüne bağımlılığı (X-ekseni). Bozunumun (distortion) başladığı nokta ile en küçük duyarlılık noktası arasındaki farkın desibel cinsinden değeri bir alıcının dinamik bölgesidir (burada: 118 - 83 = 35 dB).

Bozunumun
başladığı nokta
En küçük
duyarlılık noktası

Resim 1: Bir Alıcının Kalibrasyon Eğrisi: Çıkış işaretinin (Y-ekseni), giriş gücüne bağımlılığı (X-ekseni). Bozunumun (distortion) başladığı nokta ile en küçük duyarlılık noktası arasındaki farkın desibel cinsinden değeri bir alıcının dinamik bölgesidir (burada: 118 - 83 = 35 dB).

Alıcı Dinamiği

Yakın bölgedeki nesnelerden alınan yankı işaretleri ile daha uzak menzillerdeki nesnelerden alınan yankı işaretlerinin güçleri arasındaki oran 80 dB i bulabilmektedir. İşaret güçleri arasındaki bu kadar büyük bir fark, işaretlerin işlenmesini zorlaştırır. Özellikle, yankı işaretlerinin, radar işaret işleme sürecinde sayısal formata dönüştürülmesi gerekiyorsa.

„Dinamik” kavramı bir alıcının aşırı sürülmeksizin çalışabileceği en büyük ve en küçük giriş işaret aralığını belirtir. Bir radar alıcısı aşağıda belirtilen değere göre tasarlanmalıdır:

D = PEmaks   = alıcıyı çalışma sınırı dışına çıkartmayan en büyük giriş işaret gücü
 
= alıcının bir çıkış işareti üretebileceği en küçük giriş işaret gücü.
 
PEmin

Eğer bir darbe periyodu içerisinde, radar denklemindeki parametrelerin çoğu sabit kabul edilebiliyorsa, değişken parametreler olarak geriye, etken yansıtırlık yüzeyi σ ve hedefin o anki menzili kalır. Bu nedenle, olası “en küçük alım gücü”, olası en küçük etken yansıtırlık yüzeyine ve olası en büyük menzile; benzeri şekilde, “olası en büyük işaret gücü” ise en büyük etken yansıtırlık yüzeyine ve olası en küçük ölçüm menziline bağlıdır.

PE = Ps λ2 G2 σ = k · σ (2)
(4π)3 · R4 R4

Bir darbe periyodu içinde değişmeyen parametreler bir k katsayısı altında toplanırsa, denklem sadeleşir:

D = PEmaks = k · σmax / R4min = σmaks · R4max (3)
PEmin k · σmin / R4maks σmin · R4min

 

Bu formüle bir radarın gerçek verileri yerleştirildiğinde o radar aygıtı için gerekli alıcı dinamiği hesaplanabilir. Örneğin ASR-E radarının verilerinde 45 µs gönderim darbe süresi (uzun menzil darbesi) ile en küçük menzil 6,75 km olur. Aynı darbe süresi ile en büyük menzil yaklaşık 110 km verilmektedir. En küçük yansıtırlık yüzeyi 0,1 m² (çok hafif uçak) ve en büyük 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 yankı işaretini, hem de 70 milyon defa daha büyük olan bir işareti de işleyebilmelidir. Bu, ancak bazı devre-kurnazlıkları ile yapılan, dinamik sıkıştırma (dynamic compression) adını verdiğimiz yöntem olmadan mümkün değildir. Fakat bu sıkıştırmanın „makul ölçülerde” olmasına dikkat edilmelidir. Genliklerdeki farklılıklarının sonradan daima irdelenmesi gerekir!