Radar Temelleri

Zaman-Bant Genişliği-Çarpımı

Gönderim darbesinin süresi τ ile bant genişliği B_W nin çarpımı (doğal olarak alıcıda da gerekli olan) bir sabit değerdir ve Zaman-Bant Genişliği Çarpımı (Time-Bandwidth Product, TBP veya TBWP) olarak adlandırılır. Bu, radar tasarımcıları için önemli bir parametredir ve ulaşılabilmesi mümkün olabilen darbe sıkıştırma oranının ve beklenen zaman-yan topuzlarının (time-sidelobes) büyüklüğünün bir ölçütüdür.

Bir radarın alıcısının bant genişliği ilave gürültüleri ya da parazitleri almamak için olabildiğince dar olmalıdır. Ancak alıcının az bir kayıpla çalışabilmesi için en küçük bant genişliğinin, en azından gönderim darbesinin bant genişliği kadar olması gerekir. Bant genişliği yine sıkıştırılmış darbelerin darbe süresine, ya da eğer bu mümkün değilse gönderim darbesinin toplam süresine bağlıdır. Darbe ne kadar kısaysa bant genişliği ve bunun bir sonucu olarakta menzil çözünürlüğü de o kadar daha iyi olur.

Salt darbe modülasyonlu ve darbe süresi Τ olan bir radarda bu darbenin bant genişliği 1/Τ ve Zaman-Bant Genişliği Çarpımı Τ/Τ = 1 dir. Menzil çözünürlük yeteneği, bilindiği üzere, doğrudan bu gönderim darbesinin süresi Τ ye bağlıdır.

İkili kodlanmış (binary coded) bir faz modülasyonunda gönderim işaretinin 1/τ bant genişliği keza bireysel ikililerin (binaries) büyüklüğüne ve dolayısıyla sıkıştırılmış darbenin τ süresine bağlıdır. Zaman-Bant Genişliği Çarpımı TBP=Τ/τ dir. Eğer radar Barker kodunu da kullanıyorsa, bu durumda Zaman-Bant Genişliği Çarpımı 13 e eşit olur. Bu örnekte görüldüğü gibi, Zaman-Bant Genişliği Çarpımı gerçekleşmesi olası darbe sıkıştırma oranına eşittir.

Bir frekans modüleli darbe biçimini kullanan radarlarda Zaman-Bant Genişliği Çarpımı 100 ila 10 000 arasında olabilir. Doğrusal frekans modüleli, darbe biçimlerinde bant genişliği, f₂ üst frekansı ile f₁ alt frekansı arasındaki fark ile hesaplanır, yani B_W = Δf = f₂ - f₁. Böylece Zaman-Bant Genişliği Çarpımı TBP= Τ·Δf olur. Örneğin Hava Savunma Radarı AN/FPS-117 her biri doğrusal frekans modülasyonlu Zaman-Bant Genişliği Çarpımı 75 olan iki adet gönderim frekansı kullanır. Bu sabit değerle, Τ= 100 µs (yakın menzil-modu) gibi bilinen bir gönderim darbesinin süresinden faydalanarak sadece gönderim darbesinin bant genişliği değil, aynı zamanda muhtemelen 100 m gibi olan menzil çözünürlüğü de hesaplanabilir. Öte yandan gerekli bant genişliğinin, darbe süresinden de etkilenmesi nedeniyle Zaman-Bant Genişliği Çarpımı farklı darbe sürelerinde hep aynı değeri de alabilir.
 

Teorik olarak bir darbenin bir Gauss-süzgecinin çıkışında ölçülen en küçük Zaman-Bant Genişliği Çarpımı TBP = ¼ dir. Bu tür bir darbenin kenar dikliği (pulse edge slope/rise time) pratikte olabilecek en büyük değere ulaşır, aşırı salınımı (overshoot) ise en küçük bir değerdir. Bazı eski radar aygıtlarında alıcının bant genişliği bu değere kadar („sınırlı mod (limited mode)) indirilebiliyordu. Gayet tabii ki bu, enerjik en büyük menzil değerini yankı işaretinin tüm enerji bileşenlerinin işlenememesi nedeniyle bir miktar azaltacaktır. Tam olarak gönderim frekansına oturmayan bazı olası parazitler de başarıyla bastırılabilir.

AN/FPS-108 „Cobra Dane” radarı, 200 000 gibi, bir radarda olabilecek en yüksek Zaman-Bant Genişliği Çarpımına sahiptir.