radar
Büyüt
Şekil 1: Radarın çalışma prensibi 

Radar nedir?

Uzaktaki hedefleri mikrodalga yansıtma metodu ile tespit eden cihaz. Radar cihazı ile karanlık bulut veya sis içinde olup görünmeyen cisimlerin durumu ve yeri mikrodalgalarla tayin edilir. İlk adı radiolocation dur. Radar, İkinci Dünya Harbi sırasında geliştirilmiş ve ismi "Radio Detection And Ranging" kelimelerinin baş harflerinin biraraya getirilmesinden türemiştir. Bu İngilizce kelimeler, radar cihazının mikrodalgalarla hedefin mesafesi, istikameti ve açısını bulduğu anlamına gelir. Uzaktaki cisimleri tıpkı bir projektör gibi, fakat radyo frekanslarında aydınlatarak tespit eden bir teleskopa benzetilebilir. Halbuki ilk defa Galileo tarafından 1610’da kullanılan teleskop, uzaktaki cisimleri tespit için cisimlerin yayınladığı ışınlara muhtaç ve ayrıca bunun frekansına bağımlıdır. Cihazın bir vericisi, bir de hedeften yansıyarak dönüp gelen mikrodalgayı alan alıcısı vardır. Görüntü televizyon ekranının benzeri katot ışınlı tüp üzerinde ışıklı noktalar halinde teşekkül ederradar

Radarın keşfinde, gözü görmediği halde karanlıkta büyük ustalıklarla uçup, avını yakalayan yarasanın çok rolü olmuştur. Yarasa insan kulağının duyamayacağı ultrasonik ses frekansı yayınlayarak, yansıyan sesten hedefini görmektedir.

Radarın keşfi İkinci Dünya Savaşı ile aynı zamana rastlar. Artan Hitler tehlikesine karşı olağanüstü "ölüm ışınlarını" bulma hülyasının gerçekçi bir sonucu olarak ortaya çıkan radar, düşmanı uzaktan tespit edip ve görünmese bile bunu tahripte başarıyla kullanılmıştır. Yukarıda sözü geçen "ölüm ışınları" düşüncesi ise daha sonraları laserin keşfiyle tekrar canlanmıştır.

Savaşın getirdiği bir silah olarak ortaya çıkan radar, barış zamanında da birçok uygulama alanları bulmaktadır. Bunlara örnek olarak gemilerin sis içinde yönlendirilmesi, uçaklarda hedef bulma, kör uçuş ve kör inişin gerçekleştirilmesi ve fırtınayı takip sayılabilir.

Radarla ilgili ilk deney 1935 Şubatında 49 m dalga boyunda çalışan bir CW (continuous waves= sürekli taşıyıcı dalga) radyo vericisiyle yapıldı. Yaklaşan bir uçağın 13 km’den tespit edilmesiyle ilk başarı sağlandı.

1935 Haziranında da ilk darbeli verici yapıldı ve denendi. 24 km mesafedeki bir uçaktan yansıyan bir takım işaretler sezildi. Darbeli verici işareti halinde mesafe, gönderilen ve alınan darbe arasındaki zaman kayması ve dalgaların yayılma hızından hesaplanabilir. 50 m dalga boyunda çalışıldığında, diğer radyo istasyonlarının karıştırması sebebiyle daha sonraki denemelerde, radar dalga boyu 25 m’ye değiştirildi. Daha kısa dalga boyu kullanmanın başka bir faydası da, aynı fiziki büyüklükteki bir antenin yöneltilme özelliklerini geliştirmesiydi. 1935 Eylülünde mesafede 70 km’ye, 1936 Martında ise 150 km’ye ulaşıldı.

Radar üzerindeki çalışmalara hem Avrupa hem de Amerika’da aynı yıllarda devam edilmiş, geliştirilen örnekler ordu hizmetlerinde kullanılmıştır. İlk önce geliştirilen CW-radar daha hassas olmasına rağmen mesafe hakkında bir bilgi vermemekte, sadece hedefin varlığını göstermektedir. Darbeli radarda ise, gönderilen darbe bir anlamda işaretlenir ve hedeften yansıyıp tekrar alınana kadar geçen süreden mesafe kolayca hesaplanır.

Halen kullanılan birçok radar aynı temel esaslara göre, fakat gelişmiş bir doğrulukla çalışmaktadır. Mesela radardaki savaş sonrası ilerlemelerin en büyüğü elektronik bilgisayarların ortaya çıkmasından sonra, muazzam hafıza kapasiteleri ve hesaplama hızları sebebiyle işaret analizi alanında olanıdır. Böylece yansıyan işaretler ayrıntılı olarak incelenebilmekte, hedefe ait birçok bilgi, çeşitli yollarla göz önüne serilebilmektedir.

Radarın en anlamlı uygulamalarından biri olan haritalama radarında ise, mikrodalgalar kullanılmakta ve sağlanan bilgilerden fotoğraf ve benzeri şekiller elde edilmektedir.

Bir radar sistemi, kullanıldığı yere bağlı olarak çeşitli şekillerde tasarlanabilir. Gözlenecek büyüklük bir polis radarındakine benzer olarak, cismin hızı olabildiği gibi, cismin uzaklığı ve yüksekliği, uzaklığı ve hızı, uzaklığı ve yönü olabilir. Dolayısıyla bu durumlardan herhangi biri için kullanılacak radar tipinin tek olduğunu söylemek güçtür. Ayrıca, bir radar sistemi sadece bir alıcı ve bir vericiden ibaret değildir. Radar sistemini; kullanılacak frekans, atmosferin etkileri, hedeflerin ve bulundukları ortamın özellikleri gibi faktörler belirler.

Yönlendirilebilir radar anteninden belirli bir anda yayınlanan yüksek frekanslı işaret darbesi bir cisme çarptığında, radyofrekans enerjisinin bir kısmı geri yansır. Yansıyan bu darbe, radarın alıcı düzeni vasıtasıyla alınır. Temel olarak antenin o andaki yönü cismin yönünü, darbenin gidip gelme zamanı da mesafesini verir. Pratikte kullanılan radar sistemleri sadece bir alıcı ve bir vericiden ibaret olmayıp, çok daha karışık bir yapıdadır. Fakat ana birimleri gösterecek şekilde bir radar sistemi blok şemada belirtilen yapıdadır. Zamanlama birimi veya darbe jeneratörü vericiye bir anahtarlama darbesi ve aynı anda alıcıya referans darbe gönderir. Darbe modülatörde şekillendirilir ve kuvvetlendirilerek antene uygulanır. Gözlenen alan, anten tarafından adeta bir ışık hüzmesiyle olduğu gibi taranır. Çok çeşitli tipte anten mevcutsa da, çoğu istendiğinde belirli bir yöne yöneltilebilen yapıdadır. Alma ve gönderme için ayrı ayrı antenler kullanılabildiği gibi, çoğu sistem her iki fonksiyon için aynı anteni kullanmaktadır. Alma-gönderme anahtarı, bir darbe yayınlanırken alma biriminin yolunu kesen, diğer zamanda yansıyan işaretleri almaya hazır hale getiren elektronik bir anahtardır. Radarın menzili gönderilen iki darbe arasındaki zamanla sınırlıdır. Çünkü gönderilen bir radyofrekans darbesi bir sonraki darbeye kadar gidip gelmek mecburiyetindedir.

Alınan işaret, alıcıda daha önce darbe jeneratörünün ürettiği referans işaretle mukayese edilir. Aradaki zaman miktarından mesafe tayin edilir. Bunu yapmak için birçok metod vardır. Katod ışınlı osiloskoplar, mukayese göstergeleri olarak çokça kullanılırlar.

Radarın çalışma prensibi

sesin yankı yapması, yani ses dalgasının bir engele çarparak yansıyıp, tekrar çıktığı noktaya ulaşması olayının benzeridir. Sesin havadaki yayılma hızı saniyede 340 metre olduğu için, yansıyan sesin duyulması ile ilk ses arasında bir zaman geçer. 340 metre mesafedeki bir dik dağa doğru bağırılınca, ses dalgaları bir saniye içerisinde dağa ulaşır, oradan yansıyan ses dalgaları da bir saniye içerisinde tekrar ilk çıktığı noktaya ulaşır. Toplam olarak sesin çıkışı ile duyuluşu arasında iki saniye geçmiştir. Bu prensipten gidilerek, bilinmeyen bir mesafedeki dağa ses gönderilirse, yankının duyulduğu zaman tespit edilip, mesafe hesaplanabilir. Sesin uzaklara gidebilmesi için yükseltici ve yönlendirici hoparlör kullanmak gerekir. Hoparlörün yatay ve dikey konumu, sesin ulaşıp döndüğü noktanın istikametini ve yüksekliğini açı olarak verir.

Radarla mesafe tayin edilirken, mikrodalga darbesi gönderilir gönderilmez ekranda darbe gözükür. Darbe boyu radar gücü ile, darbe genişliği de mesafe hassasiyetiyle ilgili olarak değişebilir. 20 km mesafede bulunan hedef gemiye mikrodalga çarpıp yansıdığı an, mikrodalga henüz yolun yarısına gelmiştir. Bu yüzden ekranda gözüken mesafe 10 km’dir. Yansıyan dalga tekrar geriye döndüğünde, radar alıcısından ekranda gözükür. Bu görüntü hedef görüntüsüdür. Radar istasyonu ve hedef sabitse görüntü hep aynı mesafede kalır. Hareketli hedeflerde görüntü de ekranda kayar.

Radarla hedefin istikameti, radar anteni yatay düzlemde 360 derece döndürülmek suretiyle tayin edilir. Görüntünün hassasiyeti mikrodalganın dar bir hüzme halinde yayını ile mümkündür. Kuzey tam sıfır kabul edildiğinden, görüntünün ekrandaki konumu kuzeye göre tarif edilmiş olur. Hedef yüksekliği de istikamet tayini gibi yapılır. Radar anteni her mesafeye göre dakikada değişik sayıda dönüş yapar. Mesela dakikada beş dönüş yapan radar anteni, 360 dereceyi 12 saniyede tamamlar.

Radar türleri

Radarlar kullanma maksadına göre sınıflara ayrılır. Arama radarı yatay düzlemde, hedefe ait istikamet ve mesafe malumatı verir. İrtifa radarı yalnız irtifa malumatı verir. Hava arama radarı, arama radarı ile irtifa radarının karışımı olup, menzili çok fazladır. Süratli uçakların uzaktan takibini hava radarı yapar. Atış kontrol radarları, dar hüzmeli hedefi yakaladıktan sonra hedefe kilitlenip devamlı takip eden topçu radarıdır. Füze takip radarları ise, hava radarı ile atışkontrol radarının zincirleme çalışmasından ibarettir.

Radarlar askeri ve sivil maksatlara göre de sınıflandırılmıştır. Askeri maksatlarla kullanılan IFF ve ECM cihazları, sivil maksatlarla kullanılan meteoroloji, astronomi cihazları radarların cinslerindendir. IFF dost-düşman tanıma radarıdır. ECMise aktif olarak düşman radar alıcılarını yanıltmak için değişik frekanslarda yayın yaparlar; pasif olarak da muhtelif yayınları analiz ederek hedef gemilerin özelliklerini teşhise yardımcı olur.

Tarihi

Radarın bulunuşuna ilk adımı Alman fizikçisi Heinrich R.Hertz’in, elektromanyetik dalgaların ışık gibi yayılmasını ve yansımasını sağlaması ile başlamıştır. 1904 senesinde ise Alman mühendis C.Hülsmeyer gemilerin çarpışmasını önlemek için, basit bir radyo yankı cihazı geliştirdi. 1925 senesinde Merle A.Tuve, Amerika’da darbeler halinde elektromanyetik dalga neşrine muvaffak olunca, bugünkü anlamda radara geçiş sağlanmış oldu. İkinci Dünya Savaşı esnasında Alman, Fransız, İngiliz ve Amerikan fizikçilerinin çalışmaları iyice arttı. 1940 senesine doğru 180 km mesafedeki hedefi hassas bir şekilde tespit edebilecek radarlar yapıldı. 1940 senesinde İngiliz fizikçileri çok oyuklu magnetronu keşfedince, radar gücü birkaç bin misli arttırıldı. Almanların savaşı kaybetmelerinde büyük rolü olan bu buluş ile modern radarların yapımına geçilmiş oldu.

Sözlükte "radar" ne demek?

1. Radyo dalgalarının yankısını alarak cisimlerin yerini ve uzaklığını bulabilen, genellikle uçak ve gemilerde kullanılan aygıt.

Cümle içinde kullanımı

... büyük yurt sevgisinin yüce boyutlarını analık radarı ile pek iyi sezebilmektedir.
- H. Taner

Radar kelimesinin ingilizcesi

n. radar, system for locating objects by sending radio waves and recording their echoes


Köken: İngilizce