تحقیق اصول كلی رادار و عملكرد آن

تحقیق اصول كلی رادار و عملكرد آن

فصل اول
مقدمه:
1-1-اصول كلی رادار و عملكرد آن
رادار یك سیستم الكترومغناطیسی است كه برای تشخیص و تعیین موقعیت هدفها به كار می رود. این دستگاه بر اساس یك شكل موج خاص به طرف هدف برای مثال یك موج سینوسی با مدولاسیون پالسی(Pulse- Modulated) و تجزیه وتحلیل بازتاب (Echo) آن عمل می كند. رادار به منظور توسعه توانایی حسی‏های چندگانه انسانی برای مشاهده محیط اطراف مخصوصاً حس بصری به كار گرفته شده است. ارزش رادار در این نیست كه جایگزین چشم شود بلكه ارزش آن در عملیاتی است كه با چشم نمی توان انجام داد. رادار نمی تواند جزئیات را مثل چشم مورد بررسی قرار دهد و یا رنگ اجسام را با دقتی كه چشم دارد تشخیص داد بلكه با رادار می توان درون محیطی را كه برای چشم غیر قابل نفوذ است دید مثل تاریكی، باران، مه، برف و غبار و غیره. مهمترین مزیت رادار، توانایی آن در تعیین فاصله یا حدود هدف می باشد.
یك رادار ساده شامل آنتن فرستنده، آنتن گیرنده و عنصر آشكارساز انرژی یا گیرنده می‏باشد. آنتن فرستنده پرتوهای الكترومغناطیسی تولید شده توسط نوسانگر (Oscillator) را منتشر می كند. بخشی از سیگنال ارسالی (رفت) به هدف خورده و در جهات مختلف منعكس می گردد. برای رادار انرژی برگشتی در خلاف جهت ارسال مهم است.

آنتن گیرنده انرژی برگشتی را دریافت و به گیرنده می دهد. در گیرنده بر روی انرژی برگشتی عملیاتی، برای تشخیص وجود هدف و تعیین فاصله و سرعت نسبی آن، انجام می‌شود. فاصله آنتن تا هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت سیگنال رادار معین می‌شود. تشخیص جهت، یا موقعیت زاویه ای هدف توسط جهت دریافت موج برگتشی از هدف امكان پذیر است. روش معمول بری مشخص كردن جهت هدف، به كار بردن آنتن با شعاع تشعشعی باریك می باشد. اگر هدف نسبت به رادار دارای سرعت نسبی باشد، تغییر فركانس حامل موج برگشتی (اثر دوپلر) (Doppler) معیاری از این سرعت نسبی (شعاعی) میباشد كه ممكن است برای تشخیص اهداف متحرك از اهداف ساكن به كار برود.در رادارهایی كه بطور پیوسته هدف را ردیابی می كنند، سرعت تغییر محل هدف نیز بطور پیوسته آشكار می‌شود.
نام رادار برای تاكید روی آزمایشهای اولیه دستگاهی كه آشكارسازی وجود هدف و تعیین فاصله آن را انجام می داده بكار رفته است. كلمه رادار (RADAR) اختصاری از كلمات: Radio Detection And Ranging است، چرا كه رادار در ابتدا به عنوان وسیله ای برای هشدار نزدیك شدن هواپیمای دشمن به كار می رفت و ضدهوائی را در جهت مورد نظر می گرداند. اگر چه امروزه توسط رادارهای جدید و با طراحی خوب اطلاعات بیشتری از هدف، علاوه بر فاصله آن بدست می آید، ولی تعیین فاصله هدف (تا فرستنده) هنوز یكی از مهمترین وظایف رادار می باشد. به نظر می رسد كه هیچ تكنیك دیگری به خوبی و به سرعت رادار قادر به اندازه گیری این فاصله نیست.
معمولترین شكل موج در رادارها یك قطار از پالسهای باریك مستطیلی است كه موج حامل سینوسی را مدوله می كند. فاصله هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت یك پالس، TR به دست می آید. از آنجا كه امواج الكترومغناطیسی با سرعت نور در فضا منتشر می شوند. پس این فاصله، R، برابر است با: