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

Bir Yuvarlak Köşe Yansıtıcının Hesaplanması

Resim 2: Paralel izdüşüm


Resim 2: Paralel izdüşüm

Resim 1: Küresel bir gövde içine yerleştirilmiş, iki plakadan 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

Burada örnek olarak, daireden kesilmiş iki yuvarlak metal levhanın bir araya getirilmesi ile oluşturulan bir köşe yansıtıcının Etken Yansıtırlık Yüzeyi hesaplanacaktır. Ancak hesaplamalarda optik kanunlarının uygulanabilmesi için yansıtıcının çapının dalga boyunun on katından daha büyük olması gerekir. I/J-bandında çalışan, dalga boyu yaklaşık 3 cm olan bir yöngüdüm radarı için bu çap 30 cm ye eşit ya da daha büyük olmalıdır.

Köşe yansıtıcının bir yarısı tarafından, dik yönde olduğu düşünülen düzleme radar ışımasına maruz kalan paralel izdüşümün yüzeyi (yani „gölgesi“) yine bir daire parçasıdır. Bu daire parçası, r yarıçapı gerçek levhalardan daha büyük olan bir dairenin parçasıdır. Gerçek plakanın yarıçapı x ile olarak verilir ve önce dairenin parçasının kesildiği sanal dairenin r yarıçapının hesaplanması gerekir.


Resim 3: Yarıçapın hesaplanması


Resim 3: Yarıçapın hesaplanması

Daire bölümünün alanı, sanal dairede α açısının gördüğü sektörden, kirişin çember ile kesiştiği iki nokta ile daire merkezinin meydana getirdiği ikizkenar üçgenin alanı düşülerek elde edilir. Bu daire sektörünün alanının hesaplanması için yarıçapın ve α açısının önceden bilinmesi gerekir.

Berechnung des Radius r nach Pythagoras

Resim. 3 de aranan r yarıçapı ile 2x uzunluğundaki yayın geometrik ilişkisi görülüyor. Resim. 1 de görüldüğü gibi, levhanın eğim açısı 45°, iki kenarı h olarak verilmektedir. r yarıçapının uzunluğu sadece x uzunluğuna bağlıdır.

Yüzey A = Daire parçasının yüzeyi – Üçgenin yüzeyi

Berechnung des Kreissegmentes

Sinüs tanımından α/2 dolambaçlı yoluyla α açısı geliştirilebilir. Hipotenüsün karşı kenarla bir doğrusal ilişkisi olduğundan, sonuç bir sabit açı olmalıdır.

Berechnung des Winkels
Berechnung der Fläche

Eğer açı doğrudan radyan cinsinden hesaplanırsa, 360° tam çember yerine doğrudan girilebilir ve π ler kısaltılabilir.

Gerisi hesap makinesi ile halledilebilir ve sonuç:

A = 1,03128 x2
burada x her iki levhanın yarıçapıdır.

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

Berechnung der effektiven Reflexionsfläche

Resim 4: Dairesel üçyüzlü (trihedral) köşe yansıtıcı

Köşe yansıtıcılar (circular trihedral)

Resim 4: Dairesel üçyüzlü (trihedral) köşe yansıtıcı

Bir örnek hesaplama yapalım: Levhanın çapı x = 0,15 m ve dalga boyu λ = 0,03 m olsun. Şimdi bu frekans bandında yansıtırlık yüzeyini yaklaşık 15 m² olarak hesaplayabiliriz. Ancak, bu en büyük değere ulaşılabilmesi için köşeli yansıtıcının tam olarak dik konulmuş olması ve gelen radar ışınlarının her iki levhaya 45° açı ile gelmesi gerekir.

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