Elektrik Mühendisliği · Sayı 349 · Kasım 1987

RADAR

Sinan Kulaç

Elektronik ve yarı iletkenler Teknik / bilimsel makale

Yıl
1987
Sayfa
7
Okuma süresi
14 dk
Görüntülenme
0

Konu

Elektronik ve yarı iletkenler

İlgili: Kontrol, otomasyon ve robotik, Bilim, teknoloji ve meslek tarihi

Anahtar kelimeler

  • radar
  • Doppler etkisi
  • radar denklemi
  • mikrodalga frekans bandları
  • EKO ilkesi
  • sürekli dalga radar

Özet

Yazı, radarın tarihsel gelişimini, çalışma ilkesini, frekans bantlarını, radar denklemini ve radar türlerini (özellikle sürekli dalga radarı) teknik ayrıntılarıyla ele almaktadır.

Tam metin

Metin PDF'ten otomatik çıkarılmıştır; tablo, şekil ve formüller eksik ya da hatalı olabilir. Özgün dizgi için PDF'e bakın.

Sinan KULAÇ Elektrik Müh. ASELSAN Doç. Dr. Erdem Y AZGAN

ÖZET

Radarlar önceleri askeri amaçlar için geliştirilmiş olma larına karşın günümüzde sivil hava trafiğini denetleme, meteoroloji uzay çalışmaları, denizcilik, kara taşıtlarının hız denetimi vb. gibi birçok alanda insanlığa yararlı işlev lerini sürdürmektedirler.

Bu yazının amacı radarın çalışma ilkesi, türleri, çalışma frekansları, uygulama alanları ve parametreleri hakkında okuyucuya bilgi sunmaktır.

1. GİRİŞ

Tarihteki ilk savaşlarda insanlar ses ve ışıktan yararla nıyordu. Ancak kötü hava koşullarında bu tip haber leşme olanaksızlaşıyordu. Aynı zamanda uzaklık sınırla ması vardı. Uçakların savaşlarda kullanılmaya başlanıl masından sonra da, uçakların hedeflerine ulaşmadan se zilebilmeleri konusu önem kazandı.

Hareketli hedeflerin yerlerinin saptanması için çeşitli yöntemler geliştirildi. EKO (yankı) ilkesi ile hareketli he deflerin varlığının sezilmesinin ve konumlarının saptan masının en uygun biçim olduğu zamanla kabul edildi.

Doğada da yarasa gibi bazı canlılar EKO ilkesi ile çevre lerindeki engellerin yön ve uzaklıklarını saptayabildikleri bilinmektedir. Yarasalar karanlıkta hiçbir yere çarpma dan uçarlar. Bunun nedeni araştırıldığında, bu hayvanla rın insan kulağının duyamayacağı frekanslarda sinyalleri yaydıkları ve bunların çevrelerindeki engellerden yan sıyıp gelen ekolarını değerlendirerek engellerin yerlerini saptadıkları anlaşılmıştır.

Radarlar da temel olarak eko ilkesine uyarlar. Çok yük sek frekanslarda sinyaller yayarlar ve bunların hedefler den yansıyıp geri gelenlerini toplayıp değerlendirerek he deflerin yön, yükseklik, boyut ve uzaklıkları hakkında bilgi edinilmesinde yardımcı olurlar.

2. RADARIN GELİŞME AŞAMALARI

RADAR RAdio Detection And Ranging kelimelerinin ktsaltılmasıyla elde edilmekte olup, yasal sözcük olarak

1940 yılının Kasım ayında Amerikan Deniz Kuvvetleri ta rafından kabul edilmiştir. Radar, Fransa'da "DEM De* tection e'lectromagne'tique", Almanya'da "Funkmess gerat" olarak bilinir. Uluslararası kullanılan adı ise RA DAR'dır.

Radarların bugünkü bilinen özelliklerine ulaşabilmeleri uzunca bir süreç içinde yüzlerce bilim adamı, mühendis ve teknisyenin katkılarıyla olanaklı olabilmiştir. Bu süreç içindeki önemli aşamalar şöyle sıralanabilir;

1886'da Heinrich HERTZ; Radyo dalgalarının yansıma teorisini geliştirdi.

1903'de HULSMEYER; Radyo dalgalarının bir gemiden yansıtılarak sezilmesini sağladı. 1904 yılında da birkaç ülkede hedef sezici için patent hakkı elde etti.

1922'de MARCONI; Radyo sezinleme için yeni dona nımlar geliştirdi.

1922'de TAYLOR ve YOUNG; Ayrı alıcı ve verici anten lere sahip CW (Sürekli Dalga) radar kulanarak bir gemiyi sezinledi. Dalgaboyu 5 m. idi.

1930'da LA. HAYLAND; İlk kez bir uçağı elektromanye tik dalga girişiminden yararlanarak sezinledi.

1934'de Amerikan Deniz Araştırma Loboratuvarı'nda, Vuru Modülasyonu ile çalışan ilk radar gerçekleştirildi. 1939'da yine Amerika'da erken uyarı için uzunmenzilli ra dar geliştirildi.

2. Dünya Savaşı'ndan günümüze kadar, teknolojideki gelişmelere koşut olarak radar da her geçen gün daha gelişmiş modelleriyle hizmet vermeye devam etmektedir.

3. RADAR FREKANSLARI

Radar frekansında temel bir sınırlama yoktur. Radarlar 10 m. dalga boyundan (kısa dalga) 1 0 7 m dalga boyuna (ultraviyole) kadar oldukça geniş bir frekans bandında çalışabilirler.

Pratikte birçok radar mikrodalga frekanslarında çalışır. Temel radar ilkeleri herhangi bir frekansta aynıdır. Ama

dikkate alınması gereken sınırlamalar da oldukça fazla dır.

Tablo 1'de radar frekans bandları verilmektedir. <*'

TABLO 1. Radar Frekans Bandları (IEEE Standarts 521 1976)

İsim

Frekans Aralığı Çalışma Frekansları

VHF

30 300 MHz

UHF

300 1000 MHz

P band L band S band

230 1000 MHz 1000 2000 MHz 2000 4000 MHz

C band X band Ku band

4000 8000 MHz 8000 12500 MHz

12,5 18 GHz

K band Ka band Milimetre

18 26,5 GHz 26,5 40 GHz

> 40

137 144 MHz 216 225 MHz 420 450 MHz 890 940 MHz

1215 1400 MHz 2300 2550 MHz 2700 3500 MHz 5255 5924 MHz 8500 10700 MHz

13,4 14,4 GHz 15,7 17,7 GHz 23 24, 25 GHz

33,4 36 GHz

(x) Kaynak No: 2.

Radar çalışma frekanslarını belirleyen etkenlerin başın da, radarın kullanım amacı, maliyeti, çıkış gücünün elde edilme zorlukları, anten boyutları gelmektedir. Radar çalışma frekansının artması ile dalgaboyu küçüle ceğinden anten boyutları da küçülür. Düşük çalışma fre kanslarında ise yüksek çıkış güçleri daha kolay elde edilebilmektedir. Fakat bu sorun değişik yollarla giderile bildiği için gerek yer gerekse uçaktaki radarlarda, genel likle yüksek çalışma frekansları yeğlenir.

4. RADAR DENKLEMİ

Bilindiği gibi herhangi bir kaynaktan T\ yönünde yayılan bir düzlemsel dalga §j kutuplanma vektörüne sahiptir ve Si (w/m2) güç yoğunluğu taşımaktadır (Bkz. Şekil 1). Bu dalga bir engele çarptığında engel yüzeyinde yük ve akımlar oluşturur. Bunlar ikinci bir kaynak olarak ışıya rak, saçılan alanları yaratırlar. Saçılan alanların şiddeti

engel geometrisine ve dalganın geliş yönüne bağlı olarak yönlere göre değişebilir. Bir engelden r yönünde ve d fî katı açısı içinde e kutuplanma vektörüne sahip olarak saçılan dalgaların gücü;

(D

olarak yazılabilir. Burada o; engelin geri saçılma alanı (back scattering cross section) olarak tanımlanmak tadır.

Geliş ve saçılma yönlerinin farklı olduğu durumda saçıl manın "bistatik", aynı olduğu durumda ise l ) r i r r ' m o n o statik" olduğundan söz edilebilir.

Şekil 2'de gösterilen iletişim sisteminde yayıcı anten, gi rişindeki Pt (w) gücünü Ri doğrultusunda G, kazançlı bir anten ile engele doğru yöneltmektedir. Bu engeldeki "bistatik" saçılma sonunda R doğrultusunda saçılan dal galar, alıcı antende Pr (w) gücünü oluşturmaktadır.

Pr ile P, arasındaki ilişki şöyle yazılabilir; yayıcı antenin engelde oluşturabileceği Poynting vektör şiddeti;

P. • • G:

(W /m2)

(2)

biçimindedir. Engel tarafından R yönünde bir dil katı açısı içinde saçılan güç;

(3)

47CR:

saçılan bu gücün alıcı anten girişinde oluşturduğu Poynt ing vektör şiddeti;

s= 2

(4)

R • ÖQ 4TCR

(4JC) • RJ • R

engel

Kutuplanma ve empedans açılarından uyumlu alıcı ante nin (Alma alanı A, kazancı: G) yüke aktarabileceği büyül güç;

Pr=S A

=s —

An

.2

• Hi. 'Gr G

4TCR RJ

a (W) <5>

Radar sisteminin iletişim kaybı ise;

4TCRRI

JlRRı

• 4TC

(6)

G GI X A

ŞEKİL 1. Engel geri saçılma alanı

olarak ifade edilir.

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ — 349

Verici ve alıcı antenler yerine bir tek anten kullanılırsa bu koşullarda monostatik saçılmadan söz edilir. Bu koşulda R Rj ve G » Gj olarak alınabilir. Bu değerler (5) nolu eşitlikte yerine konulduğunda, alıcı antenin yüke akta rabileceği büyül güç:

Yayıcı ~^

Anten J *

Verici Devreleri

pr=

o Pt

(W)

(7)

[Anf R4

olur.

Alıcının verilen bir Pr' gücünden daha düşük düzeydeki sinyalleri işleyemediği düşünülerek, radarın gözleye bileceği büyül uzaklık;

'bOyûl=

X • G • Pt a (4TC) • P r

(8)

olarak bulunur. Bu uzaklığa "Radar Menzili" adı verilir.

ŞEKİL 2. Radar denklemi (Bistatik Radar) geometrisi

Radardan yayılan engel(ler)e çarparak geri dönmeleri ne diyle, iletişim kaybı çok yüksektir. (7) nolu eşitlikten de görülebileceği gibi alıcıya ulaşan güç uzaklığın 4. dere ceden değeriyle ters orantılıdır.

5. RADARIN ÇALIŞMA İLKESİ

Radar, nesnelerin varlığını ve konumunu saptayan elek tromekanik bir aygıttır. İnsan gözünün yapamadığını ya par ve sis, yağımur, kar, karanlık gibi insan görüşüne ka palı koşullarda görme yeteneğine sahiptir. İnsan gözü gi bi, cisimler hakkında ayrıntılara karar veremez, renklerini ayırt edemez ama cisimlerin boyutları, yön, yükseklik, hız ye uzaklıkları hakkında ölçüm yapabilme yeteneğine sahiptir. Radar bu özellikleriyle insanların çevrelerini gözleyebilme duyarlılık ve yeteneğini artırır. En yalın biçimde bir radarın öbek gösterimi Şekil 3'deki gibi verilebilir.

Alıcı ~\ Anten )

Alıcı Devreleri

ŞEKİL 3. Radar öbek gösterimi

Radar, alıcı ve verici birimleri ile bunların antenlerinden oluşur. Vericide osilatörler tarafından üretilen elektro manyetik dalga aynı zamanda yükseltilerek verici an tene gönderilir. Verici anten ise kendisine gelen bu dal gayı boşluğa yayar. Boşluğa yayılan dalgaların bir kısmı radar menzili içerisinde bir hedef varsa ona çarpar. He defe çarpan dalgaların bir kısmı yine radarın bulunduğu konuma doğru geri yansırlar. Bu dalgalar alıcı anten tara fından toplanarak alıcıya gönderilir. Alıcıda yüseltilen sinyal çeşitli devrelerden (bu devreler radarın türüne göre değişiklik gösterir) geçerek hedef hakkında bilgi elde edilir. Daha sonra bu bilgi göstericiye (osiloskop) gönderilerek hedefin izlenmesi sağlanır.

Hedefin uzaklığı, verici antenden yayılan dalganın he defe çarparak yeniden alıcı antene ulaşabilmesine kadar geçen sürenin hesaplanması ile bulunur. Çünkü elektro manyetik dalgaların saniyede ~ 3.108 m yol aldıkları bi linmektedir.

Radara göre hedefin yönü ve açısal konumu, yansıyan dalganın alıcı antene geliş yönünden yararlanılarak bulu nur.

Eğer radar ile hedef arasında göreceli bir hız söz konusu ise, hedefin hızı "Ooppler Etkisi" aracılığıyla bulunabilir.

Burada öncelikle Doppler Etkisi nedir onu açıklayalım: Radar ile hedef arasında göreceli bir hareket olduğunda, radardan gönderilen dalganın frekansı ile hedeften yan sıyıp gelen dalganın frekansı arasında bir fark oluşa caktır. Bu fark frekansa "Doppler Frekansı", bu olaya da "Doopler Etkisi" adı verilir.

Doopler frekans kayması şöyle verilebilir;

2 Vr

(Hz)

(9)

Burada; X: Dalgaboyu (m)

Vr: Hedef ile radar arasındaki göreceli hız (m/sn) olarak tanımlanabilir.

fd ölçülebilir bir değerdir. Dalgaboyu (X) ise;

0°)

•

dan bulunur.

c Işık hızı, 3 x 10a (m/sn)

f0 : Verici antenden yayılan dahganın frekansı (Hz) (9) nolu eşitlikte fd ölçülebilir, Xda bilinen bir değer oldu ğu için Vr kolaylıkla hesaplanabilir. Kara taşıtlarının hız kontrolleri de yukarda anlatıldığı gibi yapılmaktadır.

Doopler etkisi, hareketli ve durgun hedeflerin birbirinden ayırtedilebilmelerine olanak sağladığı için de önemlidir.

Şekil 3'deki çizimde gönderme ve alma için iki ayrı anten gösterilmektedir. İkinci bir anten sistemin maliyetini artı racağından, pratikte alma ve gönderme işleminin tek an tenle yapılması sağlanır. Bunun için radadrın türüne göre değişen ek donanımlara gereksinim duyulur.

6. RADAR TÜRLERİ

Radarlar kullanım araçlarına uygun olarak değişik tür lerde olabilir. Burada uygunluk, seçilecek türün ekono mik olması, en basit biçimde işlevini yerine getirebilmesi anlamındadır.

Her türün birbirlerine göre üstünlükleri ve sınırlamaları kuşkusuz vardır. Aşağıda radar türlerinden belli başlıları anlatılmakta ve birbirleriyle karşılaştırılmaları yapılmak tadır.

6 . 1 . Sürekli Dalga SD (CW Contlnlous Wave Radar

Basit bir SD Radar Şekil 4'de gösterilmektedir. Bu radarlar, to frekansında sürekli (modülesiz) dalga üretir ve anten aracılığıyla boşluğa yayar. Hedeften yan sıyıp gelen dalga yine alıcı anten tarafından alınır. Bu dal ganın frekansı Doopler Etkisi nedeniyle ± f d kadar kaya caktır. Hedef radara yaklaşırsa (1) uzaklaşırsa ( ) işaret geçerli olacaktır, gönderilen ve yansıyıp gelen sinyaller çarpıcıya girerler ve çıkışta Doopler frekansı, fd elde edi lir. Bu işlemde fd'nin işareti kaybolur. Yükselteçte ise durgun hedeflerden gelen sinyaller zayıflatılır, fd fre kanslı sinyal ise yükseltilerek göstericiye gönderilir. Bu rada önemli bir nokta, yükselteç özeğrisini düşük Doo pler frekanslı sinyalleri zayıflatmadan geçirebilecek şe kilde ayarlayabilmektir.

SD radarda tek anten ile hem gönderme hem de alma yapılabilir. Bu, Doopler etkisi nedeniyle yansıyıp gelen dalganın frekansında ± fd kadar kayma olduğu için ola naklı olabilmektedir. Pratikte ise vericiden alıcıya sızma olmakta, bu da alıcının performansını olumsuz yönde et kilemektedir. Bu nedenle SD radarda alıcı verici arasını birbirinden yalıtmak oldukça önemli bir sorun olmaktadır. Yalıtım miktarını alıcı duyarlılığı, verici gücü ve verici gü rültüsü saptar.

Anten, gönderme sırasında serbest uzaya tam olarak uyumlandırılamayacağı için, gönderilen sinyalin bir kısmı geri yansıyacak ve alıcıya girecektir. Bu arada hedeften yansıyıp gelen dalgalar da alıcıya girecektir. Üstelik yan sıyıp gelen dalganın genliği, vericiden sızan dalganın genliğine göre oldukça düşük düzeyde olacaktır.

Yalıtım için çeşitli önlemler almak olanaklıdır. Bunlardan en ileri olanında, verici sinyalinin bir kısmı doğrudan alıcı içine örneklenerek faz ile genliği öyle ayarlanır ki, alıcı anten yoluyla alıcıya sızan sinyal etkisiz hale getirilir.

Basit SD radar, hedeflerin uzaklıklarını belirleyebilme ye teneğine sahip değildir. Ama frekans modülasyonu ile yayılan sinyalin band genişliğinin artırılması veya aynı anda iki ya da daha fazla frekansta gönderme yapılarak SD radarın, hedeflerin uzaklıklarını ölçebilmesini sağla mak olanaklıdır.

Genelde SD radar tek hedef aygıtıdır. Ama yeteneği çok lu hedefleri sezebilecek şekilde artırılabilir.

SD radarda elde edilebilecek büyül tepe gücü, yalıtım so runu nedeniyle sınırlıdır. Bu da radarın çalışma menzilini kısaltmaktadır.

Bu sınırlamaların tersine SD radar özellikle hız ölçümü nün önemli olduğu yerlerde kullanım alanı bulabilmekte dir.

6.2. Hareketli Hedef Gösterlcl HHG (MTI) Radar

MTI Moving Target Indication kelimelerinden oluşur ve Hareketli Hedef Gösterici anlamına gelmektedir. Hare ketli hedefler tarafından neden olunan frekanstaki Doo pler kayması, SD radarda olduğu gibi VURU radarda da hareketli hedefleri durgun hedeflerden ayırtetmekte kul lanılır. VURU radar, hedefin menzilini ve açısal konumu nu her taramada ölçtüğünden ve hareketli hedefler ra darın her taramasında konum değiştirdiklerinden, hare ketli hedefleri durgun hedeflerden ayıredebilme özelli ğine sahiptir.

İlk VURU radarlarda Doopler bilgisi kullanılmıyordu. II. Dünya Savaşı'ndan sonra kullanılmaya başlandı. Doo pler bilgisini kullanan VURU radara HHG RADAR adı veri lir.

Sezici (Çarpıcı)

Fark Frekans Y vjkselteci

ŞEKİL 4. Radar öbek gösterimi

Şekil 5'de HHG radar gösterilmektedir. Şekilden de görülebileceği gibi bir vuru modülatörü ve güç yükseltici ile SD radar, HHG radara dönüştürülebilir. HHG radar, basit bir VURU radardan çok daha karmaşıktır.

Yineleme Frekansı (PRF Pulse Repetition Frequency) denilir.

VYF = VBS

(11)

ŞEKİL 5. HHG radar

Vuru radarlarda, SD radarlara göre daha yüksek tepe güçleri elde edilebilir. Vuru radarın büyül sezme uzaklığı Vuru Genişliğine VG (Pulse width PW ) ye Vuru Bek leme süresine VBS (Pulse Recurency Time PRT ) bağlıdır.

VURU radarda da alma ve gönderme için tek anten kulla nılır. Yalnız burada, bir vuru sinyali gönderildikten sonra, o sinyalin radarın büyül sezme uzaklığına (menzil) gidip, (eğer varsa) oradaki bir hedeften yansıyıp yeniden rada ra gelebilmesi için geçecek süre içerisinde ikinci bir vuru gönderilmeyerek beklenir Bu bekleme süresi boyunca anten sadece alma için kullanılır. Bu sürenin sonunda ise ikinci vuru yollanır. İşlem böylece sürer gider. Anten, çrftleyici (duplexer) adı verilen bir cihaz ile alma ve gön derme için anahtarlanır.

Gönderilecek iki vuru arasında geçen süreye VBS Vuru Bekleme Süresi adı verilir. Bunun tersine ise VYF Vuru

Büyül ve küçül VYF değerleri radarın kullanım amacına göre saptanır. Örneğin, uzun mentilli radarlarda, vurunun büyül menzile gidip gelmesi için daha uzun bir süre ge çeceğinden VYF küçük olmalıdır.

VURU radarlarda, diğer bir önemli parametre VG Vuru Genişliğidir. Vuru genişliği daraldıkça radara daha yakın hedefleri sezebilmek olanaklı olmaktadır. Örneğin, hava trafiğini denetleyen radarlarda, hedeflerin radarlara en yakın uzaklıktan sezilebilmeleri önemli olduğundan, vuru genişliği dar olmalıdır. Vuru genişliğinin fazla olmasının bir sakıncası da radarın hedef çözünürlülüğünü azaftma sıdır (İki ya da daha fazla hedefin birbirinden ayırtedile meyip, tek bir hedef gibi görülmesi gibi). Daha yüksek tepe güçleri elde edilmek isteniyorsa yine vuru genişliği dar tutulmalıdır.

6.3. FM Radar

FM Frequency Modulation (Frekans Modülasyonu) özelliğinin SD radara uygulanmasıyla, SD radarının he deflerin uzaklıklarını ölçebilme yeteneğine sahip olabil mesinin olanaklı olduğundan söz edilmişti.

Verici, sabit iki referans frekansının altında ve üstünde sürekli olarak değişen frekanslarda dalga yayar (Bkz. Şekil 6).

Herhangi bir anda alıcıya gelen dalganın frekansı ile o an da vericiden yayılan dalganın frekansı arasındaki farktan yararlanarak hedefin radara olan uzaklığı ölçülebilir.

Şekil 7'de FM radarı gösterilmektedir.

Yayılan sinyal Alınan sinyal

O)

ŞEKİL 6. FM Radarda Frekans Zaman ilişkisi

Yayıcı Anten

Uıi (*

1) >

Alıcı Anten

FM Verici

|.referans sinyali

Modülatör

Çarpıcı

—•— Y ükselteç

Sınırlayıcı

Frekans —>— Sayıcı

ŞEKİL 7. FM radar öbek gösterimi

Eğer frekans fm değerinde modüle ediliyorsa ve değişim (deviation) Af kadarsa gönderilen ve alınan dalgalar ara sındaki frekans farkı;

4RfmAf

(12)

biçiminde verilebilir. Görüldüğü gibi fr'nin ölçülmesiyle uzaklık (R) hesaplanabilmektedir.

FM radara, FM SD radar da denilir. FM SD ilkesinin temel uygulamalarından biri de uçaklarda yükseklik ölçer (altimeter) olarak kullanılmasıdır. Yükseklik ölçerde, ye rin büyük geri yansıtma alanına sahip olması ve yer uçak arasındaki uzaklığın fazla olmaması nedeniyle, dü şük güçlü vericiye ve düşük kazançlı antene gereksinim duyulur.

7. LASER RADAR SİSTEMLERİ

Radar çalışma frekansları elektromanyetik görüngenin (spectrum) optik bölgesine kadar ulaşmaktadır. Bu du rum laserin bulunması ile olanaklı oldu.

İlk optiksel radar sistemlerine LIDAR (Llght Detection And Ranging) adı veriliyordu. Daha sonra, çok ilkel ve düşük performanslı LIDAR tekniklerinden ayırmak için yeni tekniklerle elde edilen radarlara LADAR (LAser De

tection And Ranging) adı verildi. Daha önceleri Xenon ve diğer Flashn Lamp'lerkullanılıyorken sonraları laser kul lanılmaya başlandı. Laser aydınlatıcıları uygun elektro optiksel alçılar ile birleştirildiğinde LADAR'a ulaşıldı.

Radar hedeflerinden yansıyıp gelen sinyaller iyi tanımla nabildiği halde, Ladar hedeflerinden yansıyıp gelen op tiksel sinyaller, hedef sezme için çok uygun değildi. Da ha sonraları, sinyal işleme tekniklerindeki ilerlemeler ışı ğında hedeflerin uzaklık ve yükseklikleri çok doğru bir şekilde ölçülebildi.

Ladar sistemi büyük bir band genişliğine ve çok yüksek açısal çözünülürlüğe sahiptir. Verimliliğinin düşük olması ve atmosferik yayılma sınırlamaları ise olumsuz yönleri dir.

Ladar alıcısı tasarımında, çok iyi bilinen iki sezme tekni ğinden yararlanılır. Bunlardan ilki heterodyne sezme tek niğidir ve ikincisinden daha ileri bir tekniktir. Diğeri ise basit bir teknik olan enerji sezme tekniğidir (Bkz. Şekil 8 9).

Şekil 8'deki teknikte, düşük güçlü SD kaynağın ürettiği optik dalga yükseltilerek, optikler aracılığıyla yayılır. Alı cı optiklere gelen optik dalga, girişteki süzgeç tarafın dan süzülür. Vericiden örneklenen sinyal ile çarpılarak seziciye gönderilir. Sinyal işleme devrelerinden ve karar verici devrelerden geçtikten sonra hedef hakkında bilgi sahibi olunur.

SD Kaynak )

VERIC

atikler

Süzgeç

Sezici

ŞEKİL 8. Heterodyne Sezme Radar modeli

VERİCİ

(jOptiklerj

Süzgeç Sezici

İşleme Devreleri

Karar

ŞEKİL 9. Enerji Sezme Ladar modeli

Enerji sezme tekniğindeki gönderme işlemi bir önceki teknikle aynıdır. Burada tek fark, vericiden bir kısım enerji alıcıya örneklenmez.

Ladarın gelişmesi çok yavaş adımlarla olmaktadır. Laser ışın tarama yöntemleri ile sinyal işleme tekniklerinin ge liştirilmesi ve yüksek çıkış güçlerinin elde edilmesi duru munda Ladar sistemleri daha geniş uygulama alanları bu lacaktır.

8. RADAR KULLANIM ALANLARI

Radar, her ne kadar önceleri askeri amaçlar için kullanıl maya başlandı ise de, günümüzde askeri sivil birçok alanda kullanılmaktadır. Radarın kullanım alanlarını aşa ğıdaki başlıklar altında toplamak olanaklıdır.

a Hava gözetleme: Uzak menzil erken uyarı. Yükseklik ölçer ve üç boyutlu radar. Havaalanı ve uçuş yolu gözetleme. Silah sistemlerine yetenek kazandırma. b Uzay ve Füze Denetleme:

Uydu gözetleme

Balistik füze uyarımı c İzleme ve Kılavuzluk: Yangın kontrol Menzil gösterme Uydu gösterme Füze Kılavuzluğu

Kesin yaklaşım ve isabet ettirme. d Hava Durumu Radarı: Gözlem ve önceden tahmin. e Astronomi ve Jeodezi: Gezegenlerle ilgili gözlem Yer haritası çıkartma f Yüzey Araştırma ve Savaş Alanı Gözetleme: Deniz araştırma ve denizcilik Ağır silahlarda yön bulucu. g Kara Taşıtlarının Hız Denetimi

KAY NAKLAR (1) Skolnik, I.M., Introduction to Radar Systems, Mc Graw Hill Book Comp.. 1962.

(2) Fink, G.D., Christiansen, D., Electronic Engineers Handbook, Mc Graw Hill Book Comp., 1982.

(3) Schlesinger, J.R., Principles of Electronic Warfare, Peninsula Publishing, 1979.

(4) Şafak, M., Antenler ve Yayılma Ders Notlan, 1981.

(5) Rihaczek, W.A., Principles of High Resolution Ra dar, Mc Graw Hill Book Comp., 1969.

(6) Handle, E., "Survey of Bistatic and Multistatic Ra dar", IEE Proceedings F, Vol. 133, No. 7, S. 587 595, December 1986.

(7) Bachman, C.G., Laser Radar Systems and Techniques, Artech House, Inc., 1979.