RADAR NEDİR

TANIM:   Uzayda cisimlerin varlığını ve yerini Radyo dalgaları yardımıyla belirlemeye yarayan sistem olarak bilinir.
RADAR = RAdio Dedection And Ranging harflerinden oluşmuştur.
                          ÇALIŞMA PRENSİBİ
Bütün radar sistemlerinin temel çalışma prensibi cisimlerin radar istasyonuna olan mesafesini ve konumunu radyo sinyallerinin (elektromanyetik dalga) cisme çarpıp geri dönmesiyle hesaplanarak bulunmasıdır. Işık hızı ile hareket eden radyo dalgalarının hızı 162.000 NM/sn (300.000 Km/sn) ‘ dir. Pratik olarak NM/msn kabul edilir. Bir radyo dalgası istasyon ile hedef arasındaki mesafeyi gidip geleceğinden
Hedefin Mesafesi = (Radyo dalgasının sürati) * (Gidiş-Dönüş Zamanı/2)
olacaktır.
Antenin o andaki yönü de uçağın istikametinin belirlenmesine yardımcı olur.
Radar parçalarının görevlerini anlatmak için, bir kişinin dağın önünde durarak yüksek sesle bağırması ve sesin dağdan yansıyarak geri dönmesi örneği verilebilir. Radar sistemleri de basit olarak bu yöntemle çalışır.

ZAMAN DEVRESİ :   Genellikle 1µsn genişliğinde ve 1KHz frekansında darbeler üreterek sürücüye sürer. Aynı zamanda katot ışın tüpüne zaman ölçmede kullanılmak üzere bu darbelere ve aralarındaki boşluğa eşit aralıklarla uzaklık ölçme darbeleri (Range Marker) verir.

MODÜLATÖR : Genellikle bir magnetron alan osilatörünün anot gerilimini 1µsn’lik darbelerle modüle eder.

OSİLATÖR :   Çıkışındaki modülasyon zarfı 1KHz frekanslı ve 1msn süreli darbeler olan yüksek frekanslı işaretle anteni besler.

ANTEN :   Bir T/R anahtarı (Transmitter-Receiver switch) üzerinden hem vericiye hem alıcıya bağlanabilen türdendir. Zaman devresinin 1msn’lik darbeleri ile kumanda edilir. Darbe süresince vericiye darbeler arasında alıcıya bağlanır. Anten katot ışın tüpünün saptırma sistemi ile (ωP) açısal hızıyla ve senkron olarak yayın merkezi etrafında bir servo-mekanizma yardımıyla 360° döndürülür. Radyasyon karakteristiği bir demet şeklinde olan anten yüksek frekanslı enerjiyi hedef üzerine yöneltmektedir.

ALICI :   Duyarlılığı çok yüksek, gürültü seviyesi düşük, ara frekans kuvvetlendiricisinin band genişliği ve kazancı oldukça büyük olan bir frekans değiştirmeli alıcıdır (Yani superheterodin’dir). Hedeften yansıyan elektro-manyetik dalgaları anten yardımıyla alarak kuvvetlendirir. Dedekte edildikten sonra tekrar darbeler şeklinde katot ışın tüpünün katot ucuna uygulanır. Tüp ekranda parlaklık modülasyonu yapar.

BESLEME DEVRESİ : Radar içindeki çeşitli devrelerin doğru akım ve alternatif akım ihtiyacını karşılar.


SİSTEMİN ÇALIŞMASI : Osilatör çok kısa bir süre için (1μsn) çalıştırılır ve çok daha uzun 100-1000μsn’lik bir süre için susturulur. Bu şekilde gösterilen ve anten tarafından belirli bir yöne yöneltilmiş darbeler şeklindeki yüksek frekanslı elektro-manyetik dalga enerjisinin boşlukta bu yönde bir hedefe rastladığını düşünelim. Bu akım hedeften tekrar elektro-manyetik dalga yayılımı yapar.


Hedeften yayılım küresel dalgalar şeklindedir. Bu şekilde yayılan enerjinin küçük bir kısmı tekrar radar alıcısına geri döner. Bu sırada osilatör hala beklemekte ve çalışmaktadır.
Alınan işaret modülasyon şarjı üzerine gürültü binmiş darbelerdir. Kuvvetlenip dedekte edildikten sonra katot ışın tüpüne uygulanır.
TRANSMİTTER :   HVPS (High Voltage Power Supply) ve modülatör kısımdır.Yapısında bağlı dişli kutusu ve magnetron bulunur.

RF UNIT :   Dublexer ve RF Amplifier  Bir sirkülatörden oluşur. T/R, coax limiter, LNA (Low Noise Amplifier), Aux. Beam Delete sinyalleri bölerek A,B kanallara gönderir.

RECEIVER :
1)   RF Beams – Combiner
2)   Analogue Receiver
3)   Signal Processor
4)   Controller
5)   Extractor
6)   RX Control Panel
7)   Power Supply


Temel Radar Parametreleri

1.Belirlenen Radar Menzili ve Pulse Tekrar Aralığı (PRI)

Yeni bir radar kurulacağı zaman taranması istenen menzil ile ilgili olarak bir menzil ile ilgili olarak bir limit belirlemektedirler. Bu menzil Belirlenen Radar Menzili (Unambiguous) olarak adlandırılır. Radar dalgalarının hızı (160 NM/msn) anten ile hedef arsındaki gidiş-geliş zamanına göre ihtiyaç duyulan zamanı belirler.

Anten, bir dalganın azami mesafedeki hedefe çarpıp geri dönmesi kadar geçecek zaman sonra yeni bir dalga gönderir. 60 NM tarayan bir anten için, gönderilen dalganın 60 NM’ daki bir hedeften yansıyarak tekrar radar antenine dönmesiyle (120 NM) bir sonraki dalga gönderilir. Bu zaman aralığına Pulse Tekrar Aralığı (PRI_ Pulse Repetition Interval) denir.

2.Pulse Tekrar Frekansı (PRF_Pulse Repetition Frequency)

Frekans : Belli bir zaman diliminde gönderilen dalga boylarının sayısına frekans denir. Ölçü birimi Hertz’ dir.

PRF ile PRI ters orantılıdır (PRF=1/PRI). Eğer PRI 1 msn ise;
PRF=1/1msn=1000 Hz. ya da her saniye 1000 adet dalga gönderilmiş olur. Eğer PRI=2 msn ise PRF=500 Hz olur.

3.Reflektör

Enerjinin direk olarak yayılması yerine hedeflerin pozisyonunun daha güvenli olarak belirlenebilmesi ve enerjinin dağılmasını mümkün olduğunca önlemek maksadıyla kullanılmaktadır.

4. Main Lobe ve Side Lobe

Enerjinin reflektörden yansıması ile ince bir lobe oluşur, açısı 1.5-3 derece arasında değişir. Bu açıya Beam genişliği (Beam Width) denir. Genel olarak beam genişliği 2 derece olarak kabul edilir. Bütün alan Main Lobe Area olarak adlandırılır. Bu sahanın sağında ve solunda Yan Lobe’ ler oluşur. Ana enerji Main Lobe’ dedir. Enerjinin küçük parçaları da Side Lobe’ lerde oluşur. Side lobe’ ler hedefi farklı yerlerde gösterebilir, amaç Side Lobe’ leri önlemeye çalışmaktır.

5. Anten Dönüş Hızı ve Etkileri

Radar antenin, dalgaları göndermesi ve alması esnasında radar anteni dönüş yaptığı için alınan dalgalar hedefi az da olsa farklı yerlerde gösterir.

Örneğin 10 rpm dönüş hızı olan bir antenin PRI=2 msn olduğunda; anten 1 dakikada 10 dönüş yapar ya da 10*360 derece yapar. 1 saniyede 60 derece döner ya da 1 msn’ de 0.06 derece döner. Sonuç olarak istikamette (azimuth) ortalama 0.1 derecelik fark oluşur. Ancak bütün hedefler için bu sapma söz konusu olduğundan, hedefler arasındaki radar ayırması etkilenmez.

Radar antenlerinin dönüş hızları tarayacağı alana göre ayarlanır. Yani büyük bir saha (200-250 NM) taranıyorsa anten yavaş dönmeli, küçük bir saha taranıyorsa (60-80 NM) anten daha hızlı dönmelidir.

50-60 NM’ lik alanı tarayan antenin hızı= 10-12 RPM
200-220 NM’ lik alanı tarayan antenin hızı= 6-7 RPM
RPM – Rotation Per Minute (1 dakikadaki dönüş hızı)

Bir radar antenin hızı 12 RPM ise o hedef hakkında 1 dakika içerisinde 12 kez pozisyon bilgisi alınabilir. Bu dönüşler arasında radar anteni elektromanyetik dalgaları belli bir aralıkla gönderir.