Radar Temelleri

Polarizasyon

Bir anten tarafından yayınlanan elektromanyetik alanda elektrik alanının güç hatları manyetik alanınınkine diktir. Her iki alan bileşenleri antenin yer yüzeyine göre olan konumuna bağlıdır. Bir elektromanyetik dalganın elektrik alan bileşeninin yönü yayının polarizasyon yönünü belirler. İki türlü polarizasyon vardır: Doğrusal ve dairesel.

Resim 2: düşey doğrusal polarizeli alan

Resim 2: düşey doğrusal polarizeli alan

Resim 3: Yatay doğrusal polarizeli alan

Doğrusal Polarizasyon

Doğrusal Polarizasyon altında iki ana polarizasyon biçimi vardır:

• Düşey Polarizasyon: Elektrik alanı yer yüzeyine dik.
• Yatay Polarizasyon: Elektrik alanı yer yüzeyine yatay
  
  (Örnek: S 75 „Wolchow“ (NATO kodu „SA-2“) Hava Savunma Sisteminin arama antenleri)

Alıcı anten ile gönderici anten, eş polarizeli ve birbirini görecek şekilde yerleştirilmiş olmalıdır.

Doğrusal polarizasyon doğal olarak uzayda her yönde yayılabilir, bununla birlikte yatay ve düşey polarizasyona ilaveten, yalnızca 45° lik katmanların belirtildiği iki türü daha vardır:

• + 45° eğik ve
• - 45° eğik
  
  (Örnek: Hava savunma Sistemi S 125 „Newa“ (NATO-kodu: „SA-3M“) antenleri)

Dairesel Polarizasyon

Dairesel Polarizasyonda alan kuvvet vektörü, Z yayılma yönüne dik olarak sağa ya da sola dönerek (sağa-/sola dönen dairesel polarizasyon) ilerler. Bir dairesel polarizasyon, 90° faz farkıyla beslenen ve aynı zamanda birbirlerine göre 90° farklı konumda yerleştirilmiş doğrusal polarize edilmiş iki adet anten tarafından üretilir. Bu iki antenden gelen işaretlerin doğrusal bileşenlerinin genlikleri eşit değilse bir eliptik polarizasyon meydana gelir.

Resim 5: Dairesel polarizasyonun meydana gelişi

Resim 5: Dairesel polarizasyonun meydana gelişi  Canlandırma (50 kByte)

Sınıftaki sunumlarınızda demonstrations.wolfram.com sitesini kullanmanızı öneririz.

Bir en uygun işaret alımı için antenlerde aynı polarizasyonun kullanılması gerekir. Yanlış polarizeli bir antenin kullanılması durumunda uygulamada 20 ila 30 dB arasında değişen ağır kayıplar meydana gelir. Bu durum söz konusu olduğunda bilinçli polarizasyon değişiklikleri yapılarak hem atmosferik ve hem de elektronik gürültüler bastırılabilir. Uygulamada, örneğin kötü atmosferik yankı parazitleri ile karşılaşıldığında dairesel polarizasyon moduna geçilir.

Depolarizasyon

Atmosferde, özellikle iyonosferdeki düzensizlikler ve nesnelerin yansıma davranışı elektromanyetik dalganın polarizasyon durumunu değiştirebilir. Optikte, depolarizasyon, saçılma sırasında kısmen polarize bir dalganın polarizasyon derecesinde azalma anlamına gelir. Örneğin, kısmen polarize dalganın yansıma veya saçılmadan sonra tamamen polarize olması nedeniyle, buradaki depolarizasyon negatif değerler alacaktır.

İdeal evreuyum koşulları altında, bir dalganın ayrı ayrı polarizeli bileşenleri, bir yeni polarizasyon yönüne sahip evreuyumlu dalga oluşturmak üzere tekrardan binişirler. Bu durumda, depolarizasyon, polarizasyon açısının dönüşü olarak ölçülür. Bu etkiler, Polarizasyon Zayıflaması denilen zayıflama olaylarına sebep olur. Eğer elektromanyetik dalgaların kuvvetli yağışın olduğu bir ortamdan geçmesi gerekiyorsa polarizasyon düzleminin yönü tümüyle değiştirilebilir.

Farklı polarizeli dalgalar nasıl binişiyorsa, alım sırasında iki çapraz polarizeli parçaya da (yani, birbirlerine göre dik açıyla) ayrılabilirler. Özgün polarizasyon yönü daha sonra vektör hesaplaması ile belirlenebilir. Uygulamada, çok-polarizasyonlu meteoroloji radar aygıtları polarizasyonun iki çapraz polarizasyon düzlemini sadece aynı anda kullanmakla kalmaz, aynı zamanda basit polarizasyonla gönderim sırasında çapraz polarizeli yankı işaretlerini de alır. Aşağıdaki kısaltmalar, genellikle farklı alım kanalları arasında ayrım yapmak için kullanılır:

• HH - yatay polarizeli gönderim ve yatay polarizeli alım,
• VV - düşey polarizeli gönderim ve düşey polarizeli alım,
• HV - yatay polarizeli gönderim ve düşey polarizeli alım ve
• VH - düşey polarizeli gönderim ve yatay polarizeli alım.