www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Bir Yuvarlak Köşe Yansıtıcının Hesaplanması


Resim 2: Paralel izdüşüm


Resim 2: Paralel izdüşüm


Resim 1: Küresel bir mahfaza içine yerleştirilmiş, iki levhadan oluşan bir köşe yansıtıcı

Küresel bir mahfaza içine yerleştirilmiş, iki levhadan oluşan bir köşe yansıtıcı
(Büyütmek için tıklayınız: 800·800 piksel = 30 kByte)
Resim 1: Küresel bir mahfaza içine yerleştirilmiş, iki levhadan oluşan bir köşe yansıtıcı

Örnek olarak daireden kesilmiş iki levhanın bir araya getirilmesi ile oluşturulan bir köşe yansıtıcının etken yansıtırlık yüzeyi hesaplanacaktır. Ancak hesaplamalarda optik kanunlarını uygulayabilmek için yansıtıcının çapının dalga boyunun en az on katı kadar veya daha büyük olması gerekir. I/J-bandinda çalışan dalga boyu yaklaşık 3 cm olan bir yöngüdüm (navigation) radarı için bu çap 30 cm ye eşit ya da daha büyük olmalıdır.

Bir bölümü radar ışınlarına maruz kalan köşe yansıtıcının izdüşümü, diğer bir ifade ile bu ışınlara yaptığı „gölgesi” yine bir daire parçasıdır. Gerçek levha yansıtıcıların yarıçapı x dir. Gölgenin bir parçası olduğu sanal dairenin yarıçapı r esas yarıçap x den büyüktür. Gölge yüzeyini hesaplamamız için önce bu r yarıçapını bulmalıyız.


Resim 3: Yarıçapın hesaplanması


Resim 3: Yarıçapın hesaplanması

Gölgenin yüzeyi; bu gölgenin sanal dairede α. açısı ile görülen parçadan, gerçek levhaların birleşme çizgisini taban kabul eden ve tepe noktası sanal dairenin merkezi olan ikizkenar üçgenin alanı düşülerek elde edilir. Bu daire parçasının yüzeyini hesaplamak için önce α açısını bulmamız gerekir.

Berechnung des Radius r nach Pythagoras

Resim.3 de aranan r yarıçapı ile 2x uzunluğundaki kirişin geometrik ilişkisi görülüyor. Plakanın gölgeyle yaptığı eğimin açısı 45° olarak veriliyor. Resim.1 de görüldüğü gibi iki kenarı h ve hipotenüsü x olan ikizkenar dik üçgenden faydalanarak h değeri x cinsinden hesaplanabilir.

Gölgenin yüzeyi = Daire parçasının yüzeyi – Üçgenin yüzeyi

Berechnung des Kreissegmentes

Önce sinüs α/2, ardından cos α ve son olarak α açısını hesaplayalım:

Berechnung des Winkels
Berechnung der Fläche

α açısını radyana çevirelim, 360° yerine 2π yerleştirelim π leri sadeleştirelim.

Sonuçta;

A = 1,03128 x2
her iki levhanın yarıçapı x

Önceden de bahsedildiği gibi, bir köşe yansıtıcının yansıtırlık yüzeyi boşluk zayıflamasına ve bu yansıtıcı levhalardan sadece yarısı için hesaplanan izdüşümüne bağlıdır. Bu nedenle hesaplanan değer iki ile çarpılmalıdır:

Berechnung der effektiven Reflexionsfläche


Resim 4: Köşe yansıtıcılar (circular trihedral)

Köşe yansıtıcılar (circular trihedral)
Resim 4: Köşe yansıtıcılar (circular trihedral)

Bir örnek hesaplama yapalım: Levhanın çapı 30 cm (x= 0.15 m) ve dalga boyu 3 cm (λ= 0.03 m) olsun. Bu frekans bandı için yansıtırlık yüzeyi yaklaşık 15 m² olur. Ancak, bu azami değere ulaşılabilmesi için köşeli yansıtıcının hassas bir şekilde dik konulmuş olması ve gelen radar ışınlarının her iki levhaya 45° açı ile isabet etmeleri gerekir.

Bu durum çok seyrek gerçekleştiğinden pratikte bu iki levhaya bir üçüncü levha daha ilave edilerek üçyüzlü (trihedral) bir köşe yansıtıcı meydana getirilir. Bu durumda daha önce sözünü ettiğimiz hassas dikey montaj koşuluna bağımlılık ortadan kalkar, ancak köşe yansıtıcının etken yansıtırlık yüzeyi tekrar yarı değerine iner. Bu üçyüzlü yapı için hesaplamalar üç daire parçası ve eşkenar üçgenden oluşan bir yüzey esas alınarak yapılır. Hesaplama yöntemi yukarıdaki örnekte yaptığımız gibidir.