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

„Evreuyum” Kavramı


Referans olarak kararlı sürekli salınım
1. PRT
2. PRT
3. PRT
Rasgele faz açısı

Resim 1: Evreuyum kavramının, evreuyumlu ve evreuyumlu-olmayan gönderim darbelerinin kökeni


Referans olarak kararlı sürekli salınım
1. PRT
2. PRT
3. PRT
Rasgele faz açısı

Resim 1: Evreuyum kavramının, evreuyumlu ve evreuyumlu-olmayan gönderim darbelerinin kökeni

„Evreuyum” nedir?

„Evreuyum” Kavramı

Evreuyum bir darbe radar sisteminde gönderilen ve alınan darbeler arasındaki faz ilişkilerini tanımlar. Birbirlerine göre faz açı ilişkisi sabit olan salınımlar ve elektromanyetik dalgalar evreuyumlu olarak tanımlanırlar. Bir evreuyum bulunmaması durumunda bu faz ilişkileri istatistiki olarak dağılırlar. Bir radar aygıtının evreuyumlu olup olmadığı göndericisinin cinsine bağlıdır. Radar aygıtlarında gönderici olarak değişik sistemler çalışırlar. Bunlar evreuyumlu, kısmen evreuyumlu ya da evreuyumsuz olabilirler.

Evreuyumlu-olmayan radar

Güç Osilatör Gönderici (Power Oscillator Transmitter, „POT”) kendiliğinden salınan bir gönderici sistemidir. Böyle bir gönderici dikdörtgen modülasyon darbeleri ile anahtarlandığında (kapatma ve açma olarak) bu gönderici art arda gelen her bir gönderim darbesi için farklı bir faz açısında salınmaya başlar. Bu salınım işleminin faz ilişkisi tümüyle rasgeledir, yani bir kurala bağlı değildir.

Not: Kendiliğinden salınan göndericinin gönderim darbelerinin faz ilişkisi rasgeledir ve bu yüzden evreuyumlu değildir!

Evreuyumlu Radar

Diğer bir gönderici sistemi Güç Yükselteç Gönderici (Power-Amplifier-Transmitter, „PAT”) sistemidir. Bu sistemde göndericinin ana unsuru bir yüksek güçlü yükselteçtir. Bu yükselteç Ana Üretecin (Master Generator) ürettiği yüksek kararlılığa sahip salınımlarla sürekli beslenir. Ana Üreteç aynı zamanda Dalga Biçimleme Üretecinin (Waveform Generator) eşzamanlı çalışmasını sağlar. Bu Ana üretecin (evreuyum osilatörü olarakta adlandırılmaktadır) faz açısı kararlı ve sürekli salınım sağlaması şarttır. Bireysel gönderim darbeleri bu sürekli salınımın alt bölümlerinden meydana gelir. Faz ilişkileri böyle kararlı olan radar aygıtlarına tam evreuyumlu denilir. Göndericinin çıkış katının modülasyonu gönderim darbelerinin fazını etkilemez.

Darbe Tekrarlama Frekansının („PRF”, Pulse Repetition Frequency) keza ana üreteç frekansından türetildiğini varsayarsak (ki çoğu aygıtta böyledir), o zaman gerçekten her gönderim darbesi aynı fazda başlar. Faz ilişkisinin son derece kararlı olduğu bu radarlar tam evreuyumlu radarlardır. Bazı uygulamalarda faz ilişkisinin katı olması aslında çokta gerekli değildir, gerekli olan sadece evreuyumlu osilatörün kararlı salınım sağlamasıdır.

Not: Düşük güçlü ana üretecin ürettiği gönderim darbeleri daha sonra güçlü bir şekilde yükseltilir. Bu gönderim darbeleri arasındaki faz ilişkisi sabittir, yani evreuyumludur!

Sözde-evreuyumlu radar

Bir devre hilesi yaparak evreuyumlu-olmayan radar aygıtlarının da bir yankı işaretinin faz açısını belirlemesi sağlanır. Keza gönderici rasgele bir faz açısı ile başlarsa, bu faz açısı bir kontrollü sönümlenen salınımlarla (damped oscillations) bir tüm alım periyodu boyunca referans amaçlı olarak tutulabilir. Bir kararlı evreuyumlu osilatör, güncel gönderim darbesinin faz açısı vasıtasıyla, tutulan bu faz açısı değeriyle salınmaya devam etmeye zorlanır. Bununla beraber gönderilen bir sonraki darbe evreuyumu sonlandırır. Bu nedenle bu yönteme “alımda evreuyum (coherent on receive), keza alım hattında evreuyum da denilmektedir.

Üstünlükleri

Doppler frekansları alt ses frekans bölgesinde yer alırlar. Arama radarlarının hedef üzerindeki kısa aydınlatma zamanı (dwell time) nedeniyle isabet sayısı azdır. Bunlar, doğrudan salınım olarak ölçülebilecek ölçülecek Doppler frekanslarının salınım periyotlarından sadece çok az bir kısmıdır (sıkça yalnızca bir!). Bu nedenle radarın bir Doppler frekansını sağlıklı algılaması için faz değişikliklerini darbeden darbeye ölçmesi gerekir.

Evreuyumlu sistemlerin en önde gelen üstünlüğü, yankı işaretlerindeki en küçük faz değişikliklerini (yani hedefin hızındaki değişikliği) algılayabilmesidir. Doppler etkisi sabit hedeflerden kaynaklanan parazitlerin etkisini azaltmak için de kullanılabilir. Bir diğer üstünlük ise evreuyumlu radar sistemlerinin işaret/gürültü katsayısının evreuyumlu olmayanlara göre daha iyi olmasıdır.