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

Anten Çizgesi

1,67°
-20 dB
Yan topuzların
zayıflaması
Yan topuzlar
Ana topuz

Resim 1: Bir Kartezyen koordinat sisteminde yatay anten çizgesi

Bir kartezyen koordinat sisteminde yatay anten çizgesi, 
© 2008 Christian Wolff
1,67°
-20 dB
Yan topuzların
zayıflaması
Yan topuzlar
Ana topuz

Resim 1: Bir Kartezyen koordinat sisteminde yatay anten çizgesi

Anten Çizgesi

Anten çizgeleri bir antenin ışıma karakteristiklerinin grafiksel gösterimidir. Diğerinin yanı sıra, bu gösterimlerde faz açısı ya da polarizasyon yönü de yer alabilir. Bir radar anteninin anten çizgesi genellikle yön özelliklerinin grafiksel gösterimidir. Bu grafik, enerji ışımasının göreli yoğunluğunu ya da elektrik veya manyetik alan kuvvetini anten yönünün bir işlevi olarak gösterir. Anten çizgeleri ölçüm teknikleriyle kaydedilebilir ya da örneğin bir radar anteninin yönlülüğünü grafiksel olarak göstermek ve başarımını kestirmek için bir benzetişim programıyla bilgisayarda yaratılabilir.

Bir düzlemin her yönünde eşit ışıma yapabilen bir yönbağımsız (omnidirectional) antene karşılık, yönlü anten bir yönde yoğunlaşır ve bu sayede daha az bir gönderim gücü ile bu yönde daha uzun menzillere ulaşmak mümkün olabilir. Anten çizgesi ölçülen seçimi grafiksel olarak gösterir. Bir antene ait gönderim- ve alım çizgesinin karşılıklılık (reciprocity) özelliği nedeniyle, çizge hem gönderilen yayının belirli bir yöndeki kuvvetini, hem de antenin bu yöndeki alım duyarlılığı gösterir.

Geri topuz
Yan topuzlar
Ana topuz

Resim 2: Bir kutupsal koordinat sisteminde yatay anten çizgesi

Geri topuz
Yan topuzlar
Ana topuz

Resim 2: Bir kutupsal koordinat sisteminde yatay anten çizgesi

Yatay anten çizgesi

Yatay anten çizgesi hem Kartezyen hem de kutupsal koordinat sisteminde gösterilebilir. Kartezyen koordinat sisteminde anten verileri daha iyi gösterilebilir. Bu verilerin keza bir çizelge halinde çıktısı alınabilir, ancak daha anlaşılabilir gösterim için, Kartezyen koordinat sisteminin aksine, genellikle yayın yönü açısının doğrudan noktalar kümesi (locus) olarak gösterildiği kutupsal koordinat sistemi tercih edilir. Bu çizge, merkezinde antenin bulunduğu, antene ait elektromanyetik alanın iki boyutlu bir düzlem olarak gösterildiği bir plan görüntüsüdür.

Dikey anten çizgesi

Bir dikey anten çizgesi antenin elektromanyetik alanının yan görünüşüdür. Bu nedenle anten çizgesinin boyutları olarak bir noktanın antene olan uzaklığı x-ekseninde, antenden yükseklik farkı ise y-ekseninde gösterilir. Güneş Işıltı Kaydı (Sun-Strobe-Recording yöntemi bir radar anteninin dikey anten çizgesini çizmek için kullanılan bir ölçüm yöntemidir. Burada ölçüm aygıtı olarak Intersoft Electronics firmasınca üretilen RASS-S aygıt seti kullanılır. Bu aygıt (diğerlerinin yanı sıra) radar anteninin anten çizgelerini 2- ve hatta 3-boyutlu grafik olarak belirleyebilir ve görüntüleyebilir.

Resim 3: Kosekant-kare özelliğe sahip dikey anten çizgesi

Resim 3: Kosekant-kare özelliğe sahip dikey anten çizgesi

Bu çizgede, dikey eksen (y-ekseni) ayak (feet) cinsinden yüksekliği, yatay eksen (x-ekseni) deniz mili (Nm) cinsinden uzaklığı gösterir. Bu ölçü birimleri uçuş güvenlik radarlarında tarihsel nedenlerle kullanılmaktadır. Ancak çizgedeki ölçü birimleri ikinci planda kalır. Çünkü bunlar mutlak sayılar olmasına rağmen, ölçülen göreli seviyelerdir ve burada anten çizgesinin daha rahat kavranabilmesi için atanan mutlak değerlerdir. Bu, ölçüm yapılan yönden alınan işaret için radar denklemi ile bir kuramsal menzil hesaplanabileceği anlamına gelir. Böylece sadece biçim bakımından anlaşılabilmesi daha kolay bir çizge ortaya çıkar. Çizgedeki menzil verileri sadece kuramsal değerlerdir. Bir radara ait (kullanılan giriş değerleri aynı kalmak kaydıyla) iki çizgeyi karşılaştırmadan, bir menzilin, daha iyi veya daha kötü olduğunu söylemek mümkün değildir.

Kaynak noktasından başlayarak çizilen ışıma biçimli radyal hatlar yükseklik açı işaretleridir. Dikey eksende, yatay eksene göre farklı bir ölçek kullanılması nedeniyle yükseklik açı işaretleri arasında gösterilen açıklıklar eşit değildir. Dikey eksen boyunca işlenen yükseklikler, çizgeye sadece bir ızgara (grid) gibi değil, aynı zamanda yerden gerçek yükseklikleri belirten ve düz çizgi olmayan, yer yüzeyinin kıvrımına uygun olarak hafifçe aşağıya doğru bakan kesikli çizgilerle yansıtılırlar.

3-boyutlu anten çizgesi

Resim 4: Bir ışıma boynuzunun anten çizgesinin 3-boyutlu gösterimi

Resim 4: Bir ışıma boynuzunun anten çizgesinin 3-boyutlu gösterimi

Anten çizgelerinin 3-boyutlu gösterimi bilgisayar ile çizilir. Bunlar genellikle benzetişim programları ile yaratılır ve çıkan değerler gerçek ölçümlere şaşırtıcı derecede yakındır. Her bir piksel kendine bir ait ölçüm değerini temsil ettiği için bir gerçek anten çizgesini yaratmak çok yoğun bir ölçüm çalışmasını gerektirir.

Bu nedenle birçok anten ölçüm programı bu gösterim için bazı şeylerden vazgeçmek durumunda kalır. Gerçek ölçülen değerler olarak anten çizgelerinde yalnızca bir dikey ve bir de yatay bölüm bulunur. Diğer tüm pikseller dikey çizgenin tüm ölçüm eğrisinin, yatay çizgenin bir tek değeri ile çarpılması ile elde edilir. Gerekli bilgi işlem gücü çok büyüktür. Sunumların hoş bir gösterim olması dışında, bu gösterimden iki bireysel çizgeye (yatay ve dikey anten çizgesi) göre daha yeni bir bilgi elde edilememesi nedeniyle faydası şüphe götürür. Aksine: özellikle sınır bölgelerde, bu uzlaşmayla oluşturulan bir çizge gerçek değerinden bir hayli de sapabilir.