A
B
C
Ç
D
E
F
G
Ğ
H
I
İ
J
K
L
M
N
O
P
R
S
Ş
T
U
Ü
V
Y
Z
Q
W
X
+ Ekle
RADAR (Radio Detection and Ranging)

RADAR (Radio Detection and Ranging)

RADAR (Radio Detection and Ranging)

Uzaktaki  hedefleri mikrodalga yansıtma metodu ile tespit eden cihaz. Radar cihazı ile karanlık ,bulut  veya  sis içinde olup  görünmeyen  cisimlerin  durumu  ve  yeri  mikrodalga yansıtma ile tespit edilir. Cihazın bir vericisi ,birde hedeften gelen mikrodalgayı alan alıcısı vardır.Görüntü ekranı televizyon ekranına benzer katot ışınlı tüp  ile ekranda oluşur.Radarın keşfinde karanlıkta avını ustalıkla yakalayan yarasanın rolü olmuştur. Yarasa insan kulağının duyamadığı ultrasonik ses frekansı yayınlayarak yansıyan sesten hedefini tayin eder.
Radar ikinci dünya savaşı  sırasında geliştirilmiş ve ismi  “Radio Detection and Ranging “ kelimelerinin kısalmalarıyla türetilmiştir. Bu İngilizce kelimeler radarın mikrodalgalarla ile hedefin mesafesi ,istikameti ve açısını bulduğu anlamına gelir.Uzaktaki cisimleri tıpkı bir projektör gibi ,fakat radyo frekanslarında aydınlatan teleskopa benzetilebilir. 1610 da Galileo tarafından yapılan ve uzaktaki cisimleri tespit eden cihaz cisimden gelen yansımaya ve gönderilen dalganın frekansına bağımlıydı . Gerçek radarın ilk yapımı Alman bilim adamı Heinrich R. Hertz ‘in elektromanyetik dalgalarla yaptığı deney  ile bulunmuştur. Deneyinde elektromanyetik dalgaların yayılmasını ve yansımasını amaç edinmiş ve başarmıştır.Daha sonra1904  Alman mühendis  C. Hulsmeyer gemilerin çarpışmasını önlemek için yaptığı radyo yankı cihazı ile  ilk adımlar atılmış oldu. A. Tuve Amerika’da yaptığı ilk darbeli dalga radarı ile bugünkü yapının temeli atılmış oldu. Radarla  ilgili ilk deney 1935 ‘te 49m dalga boyunda çalışan CW (continuous wave) sürekli taşıyıcı dalga yayan radyo alıcısı ile yapıldı.  Deney 13 km ‘de yaklaşan uçağın tesbiti ile başarıya ulaşmıştır. 1935’te yapılan ikinci deneyde darbeli dalga üretilip  24 km’den yaklaşan uçak tespit edilmiştir. Darbeli verici sistemiyle gönderilen ve alınan dalga arasındaki zaman kayması ile ve dalganın yayılma hızı  mesafe hesaplanabilmektedir. 49 m  dalga boyu gelişen teknoloji ve radyo istasyonlarının artması ile dalga boyu 25 m düşmüştür.Böylelikle  aynı boydaki bir anten ile  70 km mesafe ölçümü  yaklaşık 150 km ulaştırılmıştır.   1940 yılında yapılan ve  180 km ‘ye kadar hedef tespiti yapan radarlarla  gelişme sağlanmıştır.



Radarın  II. Dünya Savaşı sırasında  savaşın getirdiği bir silah olarak ortaya çıkan radar barış zamanında da kullanılmaktadır. Gemilerin sisli havada yönünü bulması uçakların hedeflerini bulması karanlıkta iniş kalkış yapabilmesi radar sayesinde olmuştur.
Radar üzerindeki çalışmalar Avrupa’da  ve Amerika’da yıllarca devam etmiştir. Geliştirilen cihazlar ordu hizmetine alınmıştır. Yapılan ilk  CW dalga  yayan radar hassas olmasına rağmen mesafe ölçümü yapamamaktadır. Darbeli dalga ile çalışan radarlarda  ise gönderilen dalga darbesi bir anlamda hedefin yeri işaretlenmekte  ve yansıyan darbenin geliş süresi ile mesafe kolayca bulunabilmektedir. Halen kullanılan bir çok radarda  aynı yapı kullanılmaktadır. Radardaki en büyük  ilerleme elektronikte gelişmeler ve bilgisayarların  hızlarının arttırılması, hafıza kapasitelerinin arttırılması   ile olmuştur. Böylelikle yansıyan dalga incelenebilmekte ve hedef hakkında daha ayrıntılı bilgiler elde edilebilmektedir.  Radarın en anlamlı uygulamalarından biri olan haritalama radarında ise  mikrodalgalar kullanılmakta ve sağlanan bilgilerden resim ve harita elde  edilebilmektedir.
Radarların Kullanım Alanları:
- Denizde ,karada ,havada ve uzayda hedef tespiti
-Yön bulma ve mesafe tayini
-  Coğrafi hava koşullarının tespiti ve kötü hava koşullarının belirlenmesi
-Uzay araştırmaları ve uzay araçlarının fırlatılmasında
-  Hareketli ve hareketsiz cisimlerinin bulunması

Bir radar sistemi kullanıldığı yere bağlı olarak çeşitli şekillerde tasarlanabilir. Temelde bu ya sürekli yada darbeli  sistem olacaktır. Gözlenecek büyüklük bir polis radarına benzer olarak hız olabileceği gibi yükseklik  ve konumda olabilir . Dolayısıyla  bu durumlar için aynı tip kullanılabileceğini söylemek güçtür. Ayrıca radar bir alıcı ve vericiden de ibaret değildir.
Radar sisteminin  kullanılacağı frekans ,atmosferin durumu ve hedefin durumu radar tipini belirleyecek  önemli parametrelerdendir.
Yönlendirilen radar anteninden belirli bir anda yayınlanan yüksek frekanslı işaret darbesi bir cisme çarptığında radyo frekans enerjisinin bir kısmı geri yansır.Yansıyan bu darbe ,radarın alıcı düzeni vasıtası ile alınır.Temel olarak antenin o andaki yönü cismin yönünü , darbenin  gidiş geliş süresi ise mesafesi hakkında bilgi verir .
Pratikte kullanılan radar bir alıcı ve bir vericiden ibaret olmayıp  daha karmaşık bir yapıdadır.  Genel yapının blok diagramı ;

Radarın ana blok diagramı
Şekilde verildiği gibidir.  Burada ara birimler arası çift yönlü bilgi aktarımı  sağlanmıştır. Zamanlama birimi veya darbe  jeneratörü vericiye bir anahtarlama darbesi ve aynı anda alıcıya referans darbesi gönderilir. Darbe modülatörde şekillendirilip antene verilir. Gözlenen alan , anten tarafından  adeta bir ışık huzmesiyle taranır. Çok çeşitli anten yapısı bulunsa da genel yapı istendiğinde yönlendirilebilir yapıdadır.Alıcı ve verici için ayrı anten kullanılacağı gibi tek bir anten ile hem alıcı hem de verici   olarak kullanılabilir. Alıcı-verici anahtarı bir darbe gönderildiğinde alıcı biriminin yolunu keser ve hedeften sinyal gelmesini bekler. Radarın menzili gönderilen iki darbe arasındaki zamanla sınırlıdır. Çünkü gönderilen bir
darbe anahtarlama sonucu oluşacak diğer darbeye kadar gidip gelme mecburiyetindedir. Yansıyan dalga alıcı tarafından alınır ve referans gerilimi ile karşılaştırılır. Aradaki zaman kayması ile hedef ile sistem arası mesafe  tespit edilir. Örnek olarak darbe jeneratöründen alınan  referans işareti ile ekran üzerinde yatay tarama yaptığını kabul edelim.Taramanın osiloskop ekranında baştan başa kat etmesi devre parametreleri ile ayarlanabilir. Bu arada yansıyan işaret osiloskobun diğer saptırma kanalına uygulanırsa Ekranda alıcıdan bir işaret alındığında ekranda bir çıkıntı oluşur ve hedef tespit edilir.  Bu tarama için  tarama süresü100 mikrosaniye  olsun Tarama ekranında çıkıntı 1 / 4  ‘de oluşmuş olsun. Bu değerler için  Dalga hızının 300.000 km/s olduğunu düşünürsek hedef-radar mesafesi;

                           0,25*100*10-6  = 25 *10-6

                           (300.000*0.25*10-6 ) / 2 = 3750 m   (3.75 km)

olarak hesaplanır. Şüphesiz bu hesaplamalarda  devre ve ortam etkilerinden etkilenme ihmal edilmiştir.Çeşitli yapılarına göre  radar devre parametrelerinin etkisi değişmektedir.
Genel olarak radar çalışma prensipleri : Sesin yankı yapması  yani sesin bir engele çarpıp tekrar geri dönmesi olayına benzerlik gösterir. Tek  önemli fark radradan uygulanan ses dalgası frekansının  1 MHZ ve daha yukarısı frekanslarda olmasıdır. Mikrodalgalar saniyede 300.000 km/s yol aldığı için  işaret sinyalinin radar hedef arası gidiş dönüş süresi çok kısadır.Bu sinyallerin antenler vasıtası ile yönlendirilmesi sonucu mesafe tayini yapılabilir.  Yukarıdaki örnekte de görüleceği gibi  işaret ve referans arası ilişkiden mesafe kolayca bulunur.
Radarın gönderdiği mikrodalga yayını üç şekilde yapılır;

- Sürekli Dalga
- Darbe Modülasyonu
- frekans Modülasyonu

Bu yöntemlerden en çok kullanılanı darbe modülasyonudur. Bu sistemle üretilen dalgalar kısa darbeler halindedir. Darbe süresi 0,1 – 0,5  mikrosaniye arsında değişebilir.Yine bu darbelerle gönderilen mikrodalganın frekansı 100 – 60.000 megasaykıl arasında değişir. Mikrodalgalar çok dar ve bir iki derecelik koni biçimindedir. Örnek olarak bir radar üssüne belli bir uzaklıkta bulunan   bir gemiye çarpıp geri dönen dalga ,  ilk gönderildiği an ile yansıyıp gelen  dalganın   gidiş dönüş  süresi ile mesafe bulunmuş olur Eğer  hedef hareketli ise darbe süresi kısa olduğu için ekranda hedefin hareketi de  ekranda görülebilir.Radarın 3600  bir tarama yapabilmesi için  dairesel hareketlerle   antenin hareket ettirilmesi gerkir

Radar yayınladığı mikrodalga tipine göre ;  
1-Sürekli Dalga Radarı

Radar vericisi tarafından meydana getirilen f frekanslı dalga elektromanyetik dalgalar anten tarafından bir demet haline getirilerek uzaya yayılır. Bu elektromanyetik dalgalar süreklidir.
Hareketli hedeften gelen f+fd frekans ile radara gelen yankı dalgaların  işareti ile F frekanslı verici işareti ile karıştırılıp  fd doppler frekansı  elde edilir.Bu frekansın ölçülmesi ile mesafe tayini yapılır.Radar anteninin yönelttiği doğrultuda hareketli hedef varsa bunlara ait doppler frekansları da beraberce kuvvetlendirilir. Bu iki dalgayı birbirinden ayırmak için bir çok dar bantlı filtre kullanılır. Bunun gibi bir çok olumsuzluğu da bulunur.

Doppler frekansı fd;

    Fd =  2 *  VR   / l  

ile   hedefin l mesafesi bulunur

Yayınladığı işareti  sürekli dalga olan radarın bazı özellikleri

-   CW radarı mesafe hakkında bilgi vermez.Sadece yarım dalga boyunda ( yaklaşık 1 m ) olan değişiklikleri tespit edebilir.
-   CW radarı sabit hedefler  söz konusu olunca bunları ayırt edemez. Çünkü her bir hedefin yansıttığı işaretler toplamı  yine aynı boyuttaki hedeften gelen işaret aynı ve sinüzoidaldir.
-   CW radar ı farklı hızları tespit edebilir. Çünkü yansıyan işaretlerin frekansları farklı olacağından hız farkedilebilir .Ancak yine hedef grup olduğundan ayrı ayrı cisimler farkedilemez.

CW radarında olan bu dezavantajlar Darbeli Dalga radarlarında bulunmaz. Kesinlikle ölçülebilen mesafe darbe peryoduyla doğru  orantılı , radyal hızı ie ters orantılıdır. Bu yüzden darbe frekansı her iki büyüklüğü tatmin edici bir şekilde ölçülebilmesi için optimize edilmektedir.Mesela çok kullanılan 1 KHZ tekrarlama frekansı  ile  150 km’ye kadar  mesafe tespiti  yapılabilmektedir.Bu değer hava alanları için yeterlidir.
2 – Darbe Modülasyon Radarı  : Çok kısa süreli  darbe dalgaları tekrarlanma frekansında üretilir Aynı zaman da uzaklık tayini içinde aynı frekanslı dalga üretilir.Modülatör birkaç mikrosaniyeli daldalar üretir. Dalganın yüksek güçlü osilatörü modüle edecek  kadar  büyük güçte olması gerekir. 100 –500  km arası ölçüm yapabilecek bir radarın 1 – 10MW gücünde olması ve   100 –200  Hz darbe frekansın da ve birkaç mikrosaniyeli  frekansa sahip dalga üretilmesi gerekir . Üretilen darbelerle ,  modüle  edilen yüksek frekanslı işaret bir transmisyon borusu ile antene iletilir. Anten alıcı ve verici  olarak kullanılır. Çok hızlı çalışan duplexer anahtarı  çıkışı antene bağlanır. Modüle edilmiş dalga uzaya yayılır.  Hedef tarafından yansıyan işaret tekrar anten tarafından alınır. Bu süre zarfında ikinci darbe üretilmemiş ve verici devresi pasif haldedir.
3 - frekans Modülasyon Radarı :  Bu radar yapısında ise sürekli dalga radarından  yayınlanan işaret frekansı ile yansıyan işaretin frekansı ile karşılaştırılarak uzaklık ölçülür. 

 Radar Elemanları : Genel olarak radarlar ;

-Radar vericisi
- Radar Alıcısı
-  İzleme Ekranı
-  Anten
 Radar vericisi,özel mikrodalga osilatör tüpü olan magnetronla çalışır. Modülatörden alınan darbe yükseltilip magnetronun katoduna gelir. Bu magnetronun darbe süresince birkaç bin megasaykıl frekansında dalga üretmesine sebep olur.Magnetronun çıkışı   dublekserden geçerek antene gelir. Dublekser yayıcı yayın yaparken alıcı etkilerşinden etkilenmemesini sağlar.Şu anki teknolojide magnetron ve dublekserın görevini yapan klistronlar kullanılır.                               Radar alıcısı  , mikser ,lokal osilatör, ara frekans yikselticisi ve video  yükselticisinden meydana gelir.Alınan dalga osilatör ve yükselticiden geçip ekrana gelir.Kanal seçiciliği zayıf olan alıcının kanal sayısını arttırmak için Süperheterodin alıcılar kullanılır.

Blok diagramı  verilen süperheterodin alıcının   yapısı :

-Zamanlayıcı ,zaman ölçüsü devrelerinin pals çıkışlarını kontrol eden genel yapıyı oluşturur.
-Modülatör , vericiye bir yüksek gerilim sağlar . Bu gerilim anodu besleme gerilimidir.ve verici bu pals süresince çalışır hale gelir.
-Verici : Kısa ve güçlü puslaları alıp antene ileten yapıdır.
- TR- Anti TR düzenleyici , Vericiden aldığı yüksek güçlü  palsı anten dalga kılavuzu adı verilen özel bir transmisyon hattı ile antene iletir ve gelen işareti aynı düzenekle geri alır.  Yayım ve alıcı için kullanıldığında ise
1 -Yayımlanan yüksek güçlü dalganın alıcıya gitmesini engeller.

2 – Yansıyan eko sinyalin alıcıya gitmesi için bir yol oluşturur ve vericiye kaçacak olan enerji kaybını  engeller .
 1 nolu görevi TR (verme – alma )   2 nolu görevi ise Anti TR tarafından yapılır.
-     Alıcı , Alınan zayıf sinyallerin ve TR  gelen sinyali kuvvetlendirir.Alıcı çıkışındaki sinyal resim oluşturur  ve  yaklaşık  olarak   yayımlanan dalgaya benzer ve yaklaşık frekanstadır.
-    İndikatör ,  Radarın ekranını oluşturur ve alıcıdan gelen sinyalleri gösterir
Radar ekranı ise çeşitli yapılarda bulunabilir.Ekranda vericinin yaydığı sinyal ve yansıyan sinyal birlikte görünür.Hedeflerin yatay düzlemde gözüktüğü ekrana PPI  ekran denir.Hedeflerin düşeyde yüksekliğini gösteren ekrana RHI ekran denir. Bu tip ekranlarda mikrodalga yayını yapan anten 3600  dönüşler yapmaz. 200 - 300  dönüşler yapar.Uygulama yapılarına göre  R,J,K  tip ekran yapıları da kullanılabilir.
Radar anteninin görevi ise mikrodalgayı yaymadan bir yöne doğru iletilmesini sağlar. Anten  reflektörünün de görevi büyüktür. Radar anteni   mikrodalganın dalga boyunun  yarısına eşit uzunlukta dipol ve reflektörden ibarettir. 3000 megasaykıldan  büyük yayınlarda parabolik anten kullanılır.Bazı radarlarda anten 3600  dönerken bazılarında sabit durur.Sabit antenler frekans ve faz taramalı düzene sahip antenlerdir. Elektronik devreler sayesinde anten dönüyormuş gibi davranır ve 3600 yayın temin eder.


 Radar Türleri: Kullanım maksatlarına göre
-  Arama Radarları :Yatay düzlemde hedef-radar arası mesafe hakkında  bilgi verir.Daha önceki bölümlerde de görüldüğü gibi  mikrodalga  yayını ile giden ve yansıyan dalganın   gidiş dönüş arası zaman kayması ile mesafe hesaplanır.
-  İrtifa Radarları  : Yalnızca düşey mesafede hedef-radar arası yükseklik ölçümü yapan radarlardır. 
-  Hava arama radarları : Hava alanlarında kullanılan ve hem yatay  hem de düşey mesafede ölçüm yapabilen radar sistemleridir
-  Atış kontrol Radarları : Atılan  hedefin hızını yatay düşey mesafesini ve yaklaşık koordinatlarını gösteren genellikle askeri amaçlı kullanılan radarlardır. 
-   Füze Takip Radarları : Füzeleri hem yansıyan dalga hem hız hem de  ısı ile hedef hakkında bilgi verir. Hava atış ve füze kontrol radarlarının karışımı olan radarlardır
-  Askeri  Amaçlı Radarlar : kullanıma alanına göre ;
-  IFF  :  Düşman birliklerinin hedeflerini  kontrol eden radar
- ECM: Aktif halde bulunan düşman radarlarını bozucu frekansta mikrodalga yayını yapar 

RADAR ALICILARI
Radar alıcıları esasda özel tipte yapılmış bir süper heterodin alıcıdır ve çalışma prensibi genel olarak genlik modüleli sinyaller için anlatılan A-M süperheterodin alıcılara paraleldir.Aşağıdaki şekil bir radar alıcısının blok şemasını göstermektedir.
Karıştırıcının I-F frekans çıkışı,yüksek kazançlı I-F kademeleri tarafından yükseltilir.Dedektörün çıkışı video palsı olup,bir veya daha fazla sayıdaki kademelerde yükseltilir.
Eğer  bir parlak noktanın görünmesi isteniyorsa video çıkışı katod ışınlı lambanın kontrol grisine uygulanır.Eğer istenilen görüntü elektron hüzmesinin düz doğru halindeki bir tarama hattından yer değiştirmesi şeklinde ise video çıkışı,katod ışınlı lambanın saptırma devrelerinde uygulanır.
Radar alıcısında bulunması gereken özellikler şunlardır.

1-Çok zayıf sinyallere dahi duyarlı olması,
2-Çok yüksek kazanç,
3-Alınan sinyalin yüksek kararlılıkta tekrar meydana getirilmesidir.

Birinci özelliğin ne dereceye kadar karşılanabileceği,alıcı gürültüsüne bağlıdır.Zayıf eko sinyalleri uygun şekilde yükseltilebilir.Fakat alıcının giriş kademelerinde meydana gelen gürültüde zayıf eko sinyalleri ile birlikte yükseltilecektir.Bir radar alıcısının duyarlılığı,alıcı gürültüsü üstünde ayırt edilebilecek minimum sinyal olarak tarif edilebilir.Hedefin dedeksiyonunu garanti edecek minimum sinyal –gürültü oranına birçok faktör etki yapar.Uzak bir hedften alınan eko sinyalinin görünüp görünmemesinin tayininde,eko izinin devam süresi,tarama hızı ve operatörünün tecrübe ve becerisi de rol oynar.
İkinci özellik,altı veya daha fazla sayıda I-F amplifikatör kademesinin kaskat olarak bağlanması suretiyle sağlanır.Radar alıcısının kazancı 10^8 kadar olabilir.Yüksek kazançlı I-F amplifikatörlerinin dizaynında en ciddi problem,istenilmeyen pozitif geribeslemedir.Bu durumu önlemek için,her bir kademenin besleme geriliminde dekuplaj devreleri ve geniş bantlı akortlu kademeler kullanılır.I-F amplifikatörlerindeki kademelrin geniş bantlı akortlu grupları ideale çok yakın bant geçirici karakteristikleride sağlar.I-F amplifikatörlerine genellikle I-F katı adı verilir ve bir çok radar cihazları alıcının bu kısmında arıza olduğu zaman bütün I-F katının bir tek ünite gibi değiştirilme imkanına sahiptir.
Üçüncü özelliğin ne dereceye kadar karşılanabileceği,I-F katının bant geçirici karakteristikleri ve resim amplifikatörünün frekans karakteristiği tarafından belirlerin.I-F amplifikatör katı,I-F frekansını geçirdiği gibi modülasyon zarfının izin verilmeyecek distorsiyonunu önlemek için yeteri kadar yan bant frekenslerınıda geçirmelidir.Dikdörtgen şeklindeki modulasyon zarfı,uygun genlik ve fazda bir çok sinüssel gerilim ile gösterilir.
I-F amplifikatör kademesi tarafından istenilen kalitedeki palsın tekrar oluşturulması için yaklaşık olarak 2?(2.B.G) kadar bant genişliğinin gerekeceğini Fourier spektrum analizi göstermektedir.una göre pals genişliği daha kısa olduğu zaman,tekrar oluşturulan palsda aynı kaliteyi korumak için,amplifikatör bant genişliğinin daha büyük olması gerekecektir.Aynı düşünceden harakat ederek video amplifikatörünün esas olarak 1/?(1/B.G) Hertz içinde düz bir frekans karakteristiğine sahip olması gerekeceği gösterilebilir.I-F Amplifikatörünün bant geçiriciliği arrtıkça,tekrar oluşturulan palsın kalitesi daha iyi olur.Bununla beraber alıcı gürültüsü bant genişliği ile orantılı olduğundan bu hususta bir uzlaşma yapılması gerekir.İzin verilebilecek distorsiyonun derecesi,radarın kullanaılacağı amaca göre değişir.

RADAR GÖSTERİCİLERİ(İNDİKATÖRLER)
Radar indikatörleri esas olarak bir hedef yada cisme ait bilgileri ekranda gösteren katod ışınlı lambalardır.Radar sistemlerinde kullanılan indikatörlerin tipleri ve kullanıldıkları yerler aşağıda açıklanmıştır.
B ve C tipleri genellikle gemilerdeki atış kontrol sistemlerinde kullanılır.
A tipi bazı atış kontrol sistemlerinde B ve  C tipleriyle birlikte ve arama radarlarında cihazın bakım ve performans kontrollarında teknisyene yardımcı olmak üzere genellikle bir monitör indikatörü olarak kullanılır.
E tipi ise uzun mesafe irtifa bulucu radar cihazı ile birlikte kullanılmak üzere dizayn edilmiştir.
G tipi,özellikle uçaklarda,uçaktan uçağa atış kontrol sistemleri için uygundur.
Arama bombardıman ve erken uyarı radarları,aynı anda birçok hedefleri yakalamak ve izlemek için kullanılır.
P tipi plan pozisyon indikatörü(PPI) bu amaca en uygun indikatörlerdir.
Radar indikatörlerinde hem manyetik saptırmalı hemde elektrostatik saptırmalı katod ışınlı lambalar kullanılır.Her iki tip radar indikatörü olarak kullanılmasında diğerine göre daha uygun olmasına etki yapan bazı üstünlükler aşağıda verilmiştir.

Elektrostatik saptırmalı tip:
1-Ağır saptırma ve odaklama bobinlerine gerek yoktur.
2-Hızlı bir lineer tarama meydana getirmek için gerekli devreler basittir.

Manyetik saptırmalı tip:
1-Daha kekin odak ve daha yüksek hüzme akımı elde edilir.
2-Daha parlak aydınlatma sağlamak için daha yüksek hızlandırma gerilimleri kullanabilir.
3-Belirli bir ekran çapı için daha kısa boylu bir tüp yapılabilir.
4-Elektrostatik saptırmalı tipe göre daha sağlamdır.
PPI’de,istenilen keskinlik ve hedefin iyi belirlenmesini sağlamak için manyetik katod ışınlı tübün karakteristiklerinden faydalanılır.Bir arama radarının anteni devamlı dönmekte ve tarama yapmaktadır.Bu nedenle yayımlanan hüzmenin sadece hedefin bulunduğu yönde olduğu kısa süre esnasında hedef sinyali(eko) tüp’e tatbik edilmektedir.İndikatör bu süre içersinde ekran üzerinde parlak bir nokta oluşturacak özellikte olmalıdır.Ekran parlaklığının devamı hedef belirtisinin kısa bir süre için görünmesini sağlamalı,fakat anteni tekrar hedefin bulunduğu yere gelmesi için gerekli zamandan daha uzun olmamalıdır.
A tarama PPI sisteminde,elektron ışını katod ışınlı tüpün ekranını testere dişi şeklindeki bir sinyalle bir baştan bir başa tarar.Tam bir tarama için geçen zaman cihaz tarafından bulunabilecek hedef yada cismin maximum uzaklığını verir.Örneğin maksimum uzklık 20 mil’e ayarlanırsa bir yatay tarama 247.6 mikrosaniyede tamamlanır.Bu.bir radar sinyalinin 20 mil uzaklıktaki bir hedef yada cisme çarpıp antene geri dönmesi için gerekli zamanı ifade eder.Tarama bir mesafe anahtarı ile istenilen zamanı maksimum uzaklığa ayarlayabilen bir zamanlayıcı devre tarafından kontrol edilir.Bir radar palsı gönderilirken her tarama daima bir tetikleme palsı ile başlar.Bir eko sinyali alındığında,elektron ışını ekranda kendine ait taramaya bağlı olarak dikey bir sapma gösterir.Buna PİP adı verilir.Katod ışınlı tüpün ekranı taramanın başlangıcı ile pip mesafesi bulunan cismin uzaklığını verecek şekilde kalibre edilir.
PPI sistemi tarama ise hedef yada cismin mesafesini yönünü ve yerini gösterir.Bu iş saptırıcı bobinlerin katod ışınlı tüpün boynu etrafında anten ile senkronizeli olarak döndürülerek sağlanır.Bu sistemde tarama işi ekranın ortasından bir kenarına doğru 360 derece döndürülerek yapılır.
Ekranda eko sinyaline ait bir palsı görüldüğünde,bu işaretin ekranın ortasından olan uzaklığı,hedef yada cismin bizden olan uzaklığına tekabül eder.Palsın, bir referans doğrusuna göre açısal pozisyonu ise cismin yönünü gösterir.PPI sisteminde kullanılan tüplerin ekranı fluerosan madde ile kaplı olduğundan tarama üzerinden geçtiği halde cismi ekran üzerinde birkaç saniye daha görünmekte devam eder.Böylece bu sistem ekranda çevrenin bir radar haritasını vermiş olur.

DARBELİ RADAR:
Şekil-7.8 de gösterildiği gibisabit darbe tekrarlama frekansında,kısa(birkaç mikro saniyelik)mikrodalga darbeleri yayınlar.A darbesi,yayılan darbeye kıyasla şüphe götürmez bir zaman gecikmesine sahiptir ve bu nedenle de,hedefin uzaklığı bilinir.B darbesi,bir sonraki yayılan darbe süresince geri döner.Eğer önlem alınmaz ise,yayılan darbenin alınan darbe içine sızması,darbenin yok plmasına yol açabilir.Bu nedenle,darbeli bir radar her zaman,alıcıyı,verici darbesi süresince koruyan bir aygıtı bünyesinde barındırır.Gaz deşarjlı bir ”TR hücresi” veya yarı iletken anahtar olan bu cihaz,laıcı girişini kısa devre eder.Böylece,B darbesi seçilmeden kalır.C darbesinin aslında,gönderilen ikinci darbenin yansıması olup olmadığı hakkında bir belirsizlik vardır.Eğer ikilemsiz bir bilgi isteniyorsa,olası tüm dönüşlerin ikinci darbeden önce belirmesine fırsat vermek için,darbe tekrarlama frekansı(prf) düşük tutulmalıdır.
Bir radarın,birbirine çok yakın konumlanmış iki hedefi ayırd etme yeteneği,Şekil 7.9’de göstrildiği gibi,darbenin uzunluğuna bağlıdır.Uzun gönderilen bir darbe,uzun dönen tek bir darbe üretit.(şekil 7.9a).Darbeler uzun olduğunda,yansımaları birbirine geçmiş,birbirine yakın iki hedefin varlığı ortaya çıkar.Darbe uzunluğunu kısaltarak yüksek güvenirlik sağlamanın,geri dönen darbeden yeterli enerji düzeyi elde edebilmek için ,daha yüksek verici güçlrine ihtiyaç göstermesi gibi bir dezavantajı vardır.

DARBE BASTIRMALI RADAR:
Bir başka seçenek de,darbe bastırma teknikleri kullanılmasıdır.Şekil 7.10’daki gibi,darbe bastırmalı bir radar,yayılma süresince,frekansın birkaç yüz megahertz artış gösterdiği uzun bir darbe yayar.Yansıyan darbe,düşük frekansları yüksek frekanslardan daha çok geciktiren ayırıcı bir filtreden geçirilir.Bu filtreden çıkan sinyal,Şekil 7.10c’de gösterildiği gibi,daha büyük genlikli,çok daha kısa bir darbedir.Darbe bastırmalı radar,sabit frekanslı radarda kullanılan magnetron osilatörün yerine,bir güç yükseltici gerektririr(klistron veya TWT)
Hedefteki güç yoğunluğu şu denklemle verilir
S0=Pt*G/4*Õ­*R^2

Burada
Pt=vericinin gücü
G=verici antenin kazancı
R=uzaklık
Hedef tarafından yansıtılan güç,onun boyutlarına,biçimine ve yapıldığı malzemeye bağlıdır.Bunlar,hedefin boyuna kesiti olarak bilinen etkin alan adı altında bir araya toplanır(å).Yansıyan darbedeki güç yoğunluğu bu nedenle:
S²=Pt*G*å/(4*Õ­*R)^2
Olur.
Eğer,radar etkin alan A? ise,bu durumda alınacak güç:
Pr= Pt*G*å* A? /(4*Õ­*R)^2
Olur.

Yayın ve alış için,normal olarak aynı anten kullanılır.Böylece,etkin alan ile anten kazancı arasındaki ilişkiden yararlanabiliriz.O zaman,alınan güç ifadesi:
A?=G*?^2/4*Õ
Pr= Pt*G^2*å*?^2 /(4*Õ)^3­*R^4*L                 
Olarak bulunur.
Sinyalin güvenilir bi şekilde alınması isteniyorsa,alıcıdaki gürültü düzeyini aşacak biçimde olmalıdır.Gürültü,bütün frekanslar üzerine yayılmış,rastgele ısıl olayların bir etkisidir.Alıcıdaki gürültü güç ifadesi şöyle yazılabilir:
N=F*k*T*B                                                        
Burada
K:Boltzman sabiti

T:mutlak sıcaklık

B:alıcı band genişliğidir.

 

Bu terimler hep birlikte,gökyüzü tarafından yayılan gürültünün(gürültü sinyalinin)altyapısını oluşturur.Gürültü değeri olarak bilinen F sabiti,alıcıda üretilen ek gürültüyü temsil eder.Telekomünikasyon sistemlerinde gürültü,alıcıda üretilen ek olaydır.(8) ve (9) denklemlerini oranlarsak.

 

 

Pr=            Pt*G^2*å*?^2

?   ???????????????                           

 N       (4*Õ)^3­*R^4*L* F*k*T*B                              

 Elde edilir.
Bu ifade,”radar bağıntısıéolarak bilinir.Sol taraf,sinyal/gürültü orantı olup,sistemin doğru bir şekilde işlemesi isteniyorsa,belirli bir değerin üzerinde olmalıdır.Bu bağıntıdan şu önemli sonuç çıkarılır:Mesafe iki katına çıkarıldığında,verici gücü 16 ile çarpılmalıdır.
Hedef,dalga uzunluğundan küçük olduğunda,etkin hedef kesidi hızlı düşüş gösterir.”a” yarıçaplı bir küre için a>>? ise,kesit alanı Õ*a^2 olur.Alan A olan ve gelen dalgaya dik konumda bulunan düzlem,
å=4*Õ*A^2/?^2                                                           
etkin kesitine sahiptir.
Kısa darbeler yayan veya darbe bastırmalı radarlar,bazen hedefi değişik bölümlerinin kesitlerini ayırtedebilir.Yansıyan dalga,bu durumda,hedefin kimliğini saptamada kullanabilecek karakteristik biçimine sahiptir.
İlginç bir radar kesiti,giriş kısa devre edilmiş antene ait olandır.Alınan güç;
Pr=S* A?                           
Vericiye doğru yansıyan gücü;
Pr=S* A?*G                          
Ve antenin radar kesiti;
å= A?*G=G^2*?^2/4*Õ                                                         
olur.

Bu ifade,bir antenin kazanç ve radyasyon paterninin,kalıbının,bu anten kısa devre edildiğinde yansıyan sinyalin ölçülmesi suretiyle hesaplanabileceğini gösterir.
Eğer,hedef vericiye göre hareket halinde ise,frekans o zaman,Doppler kayması uğrar.frekans kayması,göreceli hızı ölçmede kullanılır.Bu,Günlük yaşamda polis tarafından radar hız ölçerlerinde kullanılan bir uygulamadır.Taşınır trafik ışıkları için araç saptayıcılar,hava taşıtı konuşlama sistemleri,petrol tankerleri ve hava taşıtları için yönlendirme,diğer bazı uygulama alanlarını oluşturmaktadır.Doppler sistemi,ya darbeli yada sürekli dalga kaynakları kullanabilir.Doppler sisteminde,frekanstaki kayma miktarı,dar yan bant frekansları arasından ayırım yapan bir filtre düzeni ile süzülür.Darbe tekrarlama frekansı(prf) ve onun harmonikleri,filtrenin band genişliği içinde kalan sinyallerin üretir ve bundan dolayı,bazı hızlar Doppler darbe sistemince ölçülmezler.
Hedef  belirleyici sistemlerin,ağaçlar,tepeler,binalar ve benzeri yapılardan kaynaklanan yansımaların varlığı altındaki yetenekleri arttırmak amacıyla,radar sinyallerinin işlevleri üzerinde yoğun kapsamlı çalışmalar yapılmıştır.Askeriyede radar sisteminin,kasıtlı olarak yanlış algılamasını sağlamak için yaygın olarak kullanılan uygulamar,elektronik karşı önlemler(EKÖ) olarak bilinir.Çok daha gelişmiş askeri radar sistemlerine paralel olarak,elektronik karşı önlemler(EKÖ)sistemi geliştrilmiştir.unların amacı,düşman radarlarına karşı bir çeşit savunma oluşturmaktır.Tehdit,bir tarama radarı tarafından veya bir füze kılavuzluk eden bir radar sisteminden kaynaklanıyor olabilir.asit teknikler arasında,bir takım aldatıcı cisimler yerleştirmek veya “chaff” denen ince alüminyum şeritler kullanmak sayılabilir.Büyük kütleli hedeflerin belirlenmelerini daha da güçleştirmek için,izdüşüm kesitlerini en aza indirmek amacıyla yapılan çalışmalar sürmektedir.
Gelişmiş ve karmaşık radar sistemleri,düşman radarını şaşırtmak amacıyla,vericileri de bünyelerinde barındırır.Bu sinyaller,yüksek güçlü gürültü kaynaklarından veya osilatörlerden kaynaklanıyor olabilir.Bunlar, radar yansımasını,çok daha büyük bir karıştırma sinyali ile aldatmak amacıyla tasarımlanmıştır.Eğer,çok sık rastlandığı gibi,düşman radarın frekansı önceden bilinmiyorsa,bir başka alternatif teknik,geniş bantlı alıcı verici kullanmak olabilir.Devreler,düşman sinyalini alıp,daha yüksek düzeylerde tekrar geri yansıtarak düşman radarın şaşırtır.
EKÖ sistemlerin gelişmesi,elektronik karşı karşı önlemler(EKKÖ) sistemini gündeme getirmiştir.u teknikler,radarın sinyalinin karıştırılmasını güçleştirmeyi hedefler.Yaygın bir yöntem,çalışma frekansını ani ve rastgele değişiklikler ile kullanılmaktadır.

RADARIN İÇ YAPISI:
 Bilgisayar ,alışılmış genel amaçlı kuruluş olan veri işleyicisi ile yüksek hızlı ve özelleştirilmiş işaret işleyicisinden ibarettir.Çevirici dalga biçimlerini üreten,kuvvetlendiren ışınlandıran ve radar işaretini alan bölümdür.Burada,uçağın burnunda,radar anteninin önündeki radom da çevirici bölümünden sayılabilir.çevirici oldukça uyumlu yapılmalıdır.

BİLGİSAYAR:
Çok yüksek hızlı veri akışının çok hızlı işlenmesi ve uyumluluk,birbirine zıt olan isteklerdir.Yüksek hızlı işaret ve veri işlemi,bilgisayarın dizi yapılışıyla olabilir.Fakat bilgisayarın dizi yapılışı uyumlu değildir.Mikroişleyiciler uyumludur,fakat yavaştır.Bundan başka,radar bilgisayarında uygulanan mikroişlemcilerin aralarında ve diğer radar birimlerindeki mikroişlemcilerle ve misyon bilgisayarıyla senkron çalışması için radar sürücü yazılımının çok uygun kurulması gerekir.
Bilgisayarda hızlılık ve uyumluluk isteklerini aynı anda yerine getirebilmek için veri işleme fonksiyonlarıyla işaret işleme fonksiyonları ayrı tutulmuştur.İşaret işlemlerinin çok hızlı olmsına karşılık,veri işlemleri daha yavaş olur.
Çok  yüksek veri akışının en kısa zamanda doğru olarak işlenmesi gerekir.İşaret ve veriler,en hızlı biçimde ASIC (Application Specific İntegreted Circuit) denilen özel tüm devre uygulamakla ve çok hızlı ve geniş bellekli mikro  veri işleyicileriyle işlenir.İşaret ve veri işleyiciler aralarınad,işaret ve veri iletişimi geniş bandlı (>60MHz>Fiber optik kablolarıyla gerçekleştirilir.

Radarın,radarı taşıyan uçağın genel aviyonik sistemleriyle veri alışverişide 1 MHz’den 20 MHz (fiber optik)’e ve hatta  daha geniş bandlı veri iletişim yollarıyla yapılır.Bu çok hızlı veri alışverişi,stanaglarda belirtildiği gibi,belli bir kurala göre veri iletim yolu denetimiyle (Bus Control=BC) uzak-terminal(UT)(Remot Terminal=RT) arasında olduğu gibi sistemin uzak terminalleri arasında olur.
Sistemin genel aviyoniğiyle radarın kendi birimleri arasındaki hızlı veri iletişimi için veri iletim yolu denetleme(BC) işlerini,radarın veri işleyicisi üstlenir.Radarın diğer birimleri,radarın veri işleyicisiyle olan hızlı veri alışverişini,kendi mik veri işleyicilerinin denetimi altındaki uzak terminalleriyle(RT),geniş frekans bandı “Mil Standart” veri iletim yolları üzerinden yapar.

İŞARET İŞLEYİCİ:
İşaret işleyicilerin işlevleri radarın çalışma modlarına bağlı olarak değişir.Biz burada hem fazlı bir darbe doppler radarında,alıcıda analogdan dijitale çevrildikten sonra,işaret işleyicilerine giren radar işaretlerine hangi işlemlerin uygulandığını göstereceğiz.
İşaretişleyicisinin bütün çalışma modları ve çalışma temposu,işaret işleyicisi denetimi üzerinden,veri işleyicisi tarafından gerçekleştirilir.Veri alışverişi,yüksek hızlı veri iletim yolu bağıntılarıyla yapılır.
İşaret işleyicisi genel olarak aşağıdaki işlemleri gerçekleştirir.

a)Alıcıdan seri olarak gelen toplam,fark ve koruyucu ve Q radar işaretlerini alır ve işaret işleyicilerinin başka birimlerinde kullanılmak üzere uygun dijital kelimelere dönüştürür.Toplama,Fark,AntK kanallarından gelen radar işaretlerinin,işaret işleyicilerinde Toplama kanalıyla senkronizasyonu yapılır.
Alıcının  otomatik kazanç ayarı ve elektronik karşı önlemlere karşı önlemler için gerekli olan veriler de burada toplanır veri işleyicisine iletilir.İşaret işleyicisinin çalışma modları belirli bir tempo ile ayarlanır.Bu tempoya entegrasyon senkronizasyonuda denir.Bu entegrasyon senkronizasyoniyle,belli bir kural ile işaret işleyicisinin yapacağı işlemler,işaret işleyicisine bildirir.İşaret işleyicisi,uygun dijital kelimeler çevrilmiş zaman ortamındaki I ve Q radar işaretlerini Hızlı Fourier Dönüşümüyle frekans ortamına çevirmeden önce,işaretteki düzensiz yankı frekansının kaymasının belirlenmesi,radarı taşıyan uçağın hareketlerinin dengelenmesi,bozucu işaretlerin ayırımı,düzensiz yankı işaretlerinin frekanslarının ölçümü,antenin yan ışın demetlerinden giren bozucu işaretlerin silinmesi gibi işlemler yapar.Ayrıca kendi devrelerindeki işlemleri sürekli denetler ve durumu veri işleyicisine bildirir.
Hızlı Fourier Dönüşümü yapımı,yukarıda belirtildiği gibi hazırlanmış zaman ortamındaki radar işaretlerini frekans ortamına çevirir.Ayrıca FFTP,bazı özel durumlar için frekans ortamına çevrilmiş radar işaretlerini Ters Hızlı Fourier Dönüşümüyle(IFFT) tekrar zaman ortamına çevirir ve böylece bu işaretlere darbe sıkıştırma işlemini uygular.
İşaret işleminde FFTP’den sonra sabit yanlış alarm işleyicisi False Alarm Processor(CFAP) hedef verilerini düzensiz yankı verilerinden ayırarak hedefin algılanmasını sağlar CFAP’da algılanan radar işaretlerinin uzaklık ve doppler öncelikleri de belirlendikten sonra durum,korelasyon işleyicisine (COP) rapor edilir.Korelasyon yapıcısı,entegrasyon senkronizasyonu temposuyla,sabit yanlış alarm işleyicisinden rapor edilen hedef algılamalarının korelasyonunu yapar.Hedefin uzaklık,hız çözümü de burada yapılır.Tek darbe açı hesaplarıyla hedefin yönü ve uzaklığı da her algılama raporu için korelasyon yapıcısında gerçekleştirilir.Korelasyon,her yeni hedef algılama parametrelerinin bir önceki algılamadaki aynı parametrelerle karşılaştırılması yoluyla yapılır.Böylece N algılama raporundan,M algılama raporu aynı hedef parametrelerini veriyorsa,hedefin tek çözümlü olarak algılandığına karar verilir.

ELEKTROMAGNETİK DALGALAR VE YANSIMA OLAYI:

EM Dalga Olayı:
Herkesin,doğada olan dalga biçimlerinin birbirinden veya bir çoğundan biligisi vardır.Bir küçük gölde durgun suya bırakılan taşın suda yaptığı dalga çemberleridir.Bu dalga çemberlerinin merkezi taşın suya düştüğü noktadır.Eşmerkezli çember biçiminde genişleyen dalgaların yüksekliği,eşmerkezden uzaklaştıkça küçülür.Su yüzündeki dalganın değişimi incelenirse,su zerreciklerinin gerçek hareketinin yukarı aşağı olduğu görülür.Su zerreciklerinin bu yukarı aşağı hareketi,dalganın ilerleme yönüne diktir.Bunun için böyle su dalgalarına enine dalgalar denir.Her nekadar zerreciklerin hareketi konu değilse de EM dalgaları da enine dalgalanır.EM dalgaları durumunda,elektrik ve magnetik alan şiddetleri birbirine dik kesen düzlemler içinde değişirler.Bu düzlemlerin ara kesit doğrusu,dalgaların ilerleme doğrultusuyla çakışır.Elektrik ve magnetik alan şiddetleri dalgaların ilerleme yönüne dik olarak değişir.Radarlarla ışınlandırılan EM dalgaları zaman uyumludur.Bu olay tek taş yerine titreşen bir alınırsa,durgun bir gölde denenebilir.Genişleyen dalga cephesinin bir sürekli akıntısı,plunger etkinleştirildikçe,plungerden uzağa doğru akar.Eğer dalga uzunluğu tepeden tepeye veya çukurdan çukura ölçülse idi,titreşen plungerin frekanssıyla ters orantılı olarak değiştiği bulunacaktı.Dalga boyu ve frekansının çarpımının  bir sabit olduğu belirlenecekti ki bu sabit,dalganın ilerleme hızıdır.Serbest ortamda ilerleyen EM dalgaları için,İlerleme hızı,0,2997925 m/ns olan ışık hızına eşittir.Yaklaşık olarak 1 ft/ns olarak alınır.Bir EM dalgasının elektrik ve magnetik alan şiddetleri t zamanı ve R uzaklığıyla sinüs biçiminde değişir.Eğer  dalganın frekansı f ile gösterilirse,bu dalgalar,
Ex=E°cos(wt-kR)
Hy=H°cos(wt-kR)

Olarak yazılır.Buradaki;
Ex=elektrik alan şiddeti,Volt/metre
Hy=magnetik alan şiddeti,Amper/metre
E°=maksimum elektrik alan şiddeti
H°=maksimum magnetik alan şiddeti,
W=2Õf=dalganın radyan frekansı
K=2Õ/?=dalganın dalga sayısı
R=belirli bir başlangıç noktasından ölçülen uzaklık
Böylece,dalganın zaman ve uzaklığa bağlılığı bulunmuş olur.Dalganın sanal bileşeni de işin içine katılarak aşağıdaki gibi karmaşık üssel gösterilimi matematik olarak uygun olur.
Ex=E°*e^j(wt-kR)
Hy=H°*e^j(wt-kR)
EM dalgasının elektrik ve magnetik alanları birbirine ve dalganın ilerleme yönüne dik açılıdır.Alanlar büyüklük ve yönü olan nicelikler olduğundan,EM problemlerinde çoğu zaman vektör hesapları gerekli olur.Genel olarak,elektrik alan şiddeti E’ V/m ile,magnetik alan şiddeti H’ ise,A/m ile gösterilir.Birbirine dik olan enine E’ ve H’ alan şiddetlerin oranı,EM dalgasının ilerlediği ortamın karakteristik empedansı olarak tanımlanır.Serbest ortam için bu oran 377 ohm.E’ elektrik alan vektörüyle H’ magnetik alan vektörünün vektöriyel çarpımı S vektörüne Poyntig vektörü denir.
S’=E’xH’
Poynting vektörü,EM dalganın ilerleme yönünü gösterir ve Watt/m^2 olarak bu yöne dik olan düzlemdeki güç yoğunluğuna eşittir.Alan şiddetleri zamana göre sinüzoidal değiştiğinden,güç yoğunluğu da sinüzoidal değişir.Bununla beraber,karmaşık S* poynting vektörü elde etmek için,poynting vektörünün zaman ortalamasıalınır.
S*=1/2*gerçel(ExH)
Burada H,H’ nın karmaşık eşleniğidir.Böylece S’,yüzey gerçel veya sanal olsun,bir yüzeyden geçen gerçek gücün bir ölçüsüdür.
Düzlemsel dalga,gözönüne getirip tanımlamak bakımından en basittir.Sabit fazlı yüzeyler,paralel düzlemler aileleridir.Gerçek dünyada düzlemsel dalga yokrue,fakat EM dalga kaynağından büyük uzaklıklar da küresel dalga ile yaklaşık olarak gösterilebilir.Dalganın ilerlediği ortam kayıplı olmadıkça,düzlemsel dalga şiddeti uzaklığın artmasıyla zayıflamaz.bununla beraber,faz cepheleri düz olduğu için,bir düzlemsel dalga kavramı son derece faydalıdır.Bazı iletişim hatlarında alan yapısı genel olarak bir düzlemsel dalga biçimindedir.
Küresel dalga,doğada en çok bulunan bir dalga biçimidir.İsminden de anlaşılacağı gibi,sabit fazlı yüzeyler,merkezi EM dalga kaynağı olan ortak merkezli kürelerdir.Kaynaktan büyük uzaklıklarda,küresel faz cepheleri,yaklaşık yöresel düzlemsel faz cepheleri olarak gösterilebilir.Küresel dalganın elektrik ve magnetik alan şiddetleri,EM dalga kaynağından uzaklaştıkça,uzaklıkla ters orantılı olarak küçüldüğünden,güç yoğunluğu,uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak küçülür.Daha sonra gösterilebileceği gibi,radar yankıları,ışınlandıran radar antenine geldiği yoldan geri geldiğinden,alınan radar işaretleri,uzaklığın dördüncü kuvvetiyle ters olarak zayıflar.
Silindirik dalga biçimi,basit dalga başka bir tipi olup,sabit fazlı yüzeyler,bir hat kaynağından eşit uzaklıktaki silindirlerdir.Silindirik dalgalar,düzlemsel dalgalar gibi,doğada seyrek olur.Bu dalgalar,bazı yakın alan problemlerinin analizinde çok faydalı olur.Alan şiddeti,uzaklığın kareköküyle ters orantılı olarak zayıflar.Bu nedenle,güç yoğunluğu uzaklıkla ters orantılı olarak zayıflar.Bir basit düzlemsel dalga,doğrusal olarak kutuplanmıştır.Çünkü elektrik ve magnetik alan şiddetleri,zaman ve uzaklıktan bağımsız olarak kendi düzlemlerinde kalır.Dalganın verilen bir ilerleme yönü için bu,küresel dalga cepheleri için de doğrudur.Doğrusal kutuplandırma,elektrik alan vektörünün bulunduğu yöresel yatay veya düşey düzleme göre tanımlanır ve kullanılan antenle doğrudan ilgilidir.Çoğu radar düşey veya yatay kutuplandırılmıştır.Bazı radarlar,her iki kutuplandırılmaya da sahip olabilir.
Aynı frekanslı ve aynı ilerleme yönlü bir çift düzlemsel dalga,elipsel kutuplandırılmış bir dalga üretmek için beraber toplanabilir.Eğer iki düzlemsel dalga farklı kutuplu ise ve aralarında bir faz kayması varsa bu olur.Basit bir örnek,x yönünde kutuplandırılmış E1 genlikli düzlemsel bir dalganın y yönünde kutuplandırılmış E2 genlikli ve ? açısı kadar ileri fazlı olan bir düzlemsel dalga ile toplanmasıdır:
Ex=E1cos(wt-kR)
Ey=E2cos(wt-kR+ ?)
Bunlar xy düzleminde bir elipsin parametrik denklemleridir.Bu iki alanın vektörel toplamı,elipsi,sabit uzaklık ve değişen zaman için veya sabit zaman ve değişen uzaklık için izleyen bir vektördür.Sonuç elektrik alanı,gerçekte,zamanda ve ortamda döner.Böylece,doğrusal kutuplandırma,eliptik kutuplandırmanın özel bir durumu olarak görülebilir.Başka bir özel durum,
E1=E2
?=±?/2
Olduğu dairesel kutuplandırmadır.Faz kaymasının artı veya eksi işaretli olmasına bağlı olarak sağ ve sol dairesel kutuplandırma olur alan saat yönünde veya saat yönüne ters yönde döner.Dairesel kutuplandırılmış dalga,spiral veya helisel antenlerle,çapraz dipollerle veya çift kutuplandırılmış anten beslemeleriyle üretilebilir.
Çok yağışlı havalarda,radarın yağış ortamında hedefi algılayabilmesi için radarın anteni dairesel kutuplandırılır.Bunun için dairesel kutuplandırmayı biraz daha inceleyelim

DAİRESEL KUTUPLANDIRMA
Hava düzensiz yankı kaynağı,yağmur,v.s.gibi arzu edilmeyen hedefleri varlığında arzu edilen bir hedefin başarılı bir biçimde algılanması,istenin hedefin istenmeyen hedeflerden bir veya bir çok bakımdan farklı oluşuna bağlıdır.Farklılık ne kadar fazla ise,seçici bir radarı tasarımlamak da o kadar kolay olur.Yağmur ve uçaktan gelen yankılar arasındaki farklılık,onları birbirinden ayırmak için kullanılabilir.Yağmur damlaları yaklaşık olarak küreseldir ve onlardan geri dağılan enerji gelen dalganın kutuplandırılmasına bağlı değildir.Uçak ise karmaşık bir hedeftir ve geri dağılan enerji gelen dalganın kutuplandırılmasına bağlıdır.Bir küresel geri dağıtıcıya gelen dairesel kutuplandırılmış bir dalga,dairesel kutuplandırılmış olarak geri döner,fakat elektrik alan vektörü dönme yönünü değiştirir.daha önce de belirtildiği gibi,dairesel kutuplandırılmış bir dalga,elektrik alan vektörünün EM dalganın ilerleme ekseni etrafında sabit genlik ve radar frekansıyle dönen bir EM dalgadır.İki tip dairesel kutuplandırma vardır.Bunlar,EM dalganın ilerleme yönüne bakan bir gözetleyici tarafından görünen elektrik alan vektörünün dönme yönüyle ayrılır.Saat yönünde dönen elektrik alan vektörü için  EM dalganın sağ dairesel kutuplandırıldığı söylenir.Saat yönünün ters yönünde dönen elektrik alan vektörü durumunda,EM dalgasının sol dairesel kutuplandırıldığı söylenir.Eğer radar bir yönlü dairesel kutuplandırılmış enerji ışınlandırıyorsa,yankı işaretlerinin kutuplandırılması ters döndüğü için,radar küresel veya düzlemsel hedeflerden gelen yankıları almaz.Örneğin,eğer radar sağ dairesel kutuplandırılmış bir EM dalgayla,küresel yağmur damlacıklarını ışınlandırıyorsa,yağmur damlacıklarından yansıyan EM dalgalar,sol dairesel kutuplandırılmış olarak radar antenine ulaşır.Tıpkı aynanın sağ el vidayı sol el vida olarak yansıttığı gibi.Işınlandırma ve alma için anten kullanıldığı için,radar anteni ters yönde dönen elektrik alan vektörüne yanıt vermez ve yankı enerjisi radar tarafından alınmaz.bununla beraber,uçak gibi bir hedef,bir bölüm enerjiyi uyogun kutuplu ve bir bölümü de uygun olmayan kutuplu olarak yansıtır.Uçağa gelen EM enerji,bir düzlem levhadan veya küresel yüzeyden geldiği gibi sıçrama sonunda veya uçağın parçaları arasında birden fazla sıçrama yaptıktan sonra radara dönebilir.Tek yansıma yapan işaretler,dairesel kutuplandırılmış anten tarafından alınmaz,dışarda bırakılır,fakat iki yansıma yapan işaretler alınır.Bu durum gösterilmiştir.
Daha önce de belirtildiği gibi,bir dairesel kutuplandırılmış.EM dalga,birbiri arasında 90° faz farkı olan bir yatay kutuplandırılmış bileşen ve bir de düşey kutuplandırılmış bileşenden ibaret olduğu düşünülebilir.Böylece,dairesel kutuplandırma için bir yol,verici gücünü,bir yatay diğeri de düşey kutuplandırılmış iki eşit bileşene ayırıp bileşenler arsına 90° faz farkı vermekle olur.İki bileşende aynı genlikte ışınlandırılır.İki bileşen de bir ideal küresel yağmur damlasından eşit olarak yansır.Alındıktan sonra,fazı önceden kaydırılmış bileşen,tekrar 90° faz kaymasına uğrar ve sonra iki bileşen de toplanır.Şimdi bunlar arasındaki faz farkı 180° ve genlikleri de eşit olduğundan,bunlar birbirini götürür ve böylece küresel yağmur damlalarından gelen EM enerji radar tarafından yok edilir.Bir uçak ise simetrik bir yansıtıcı değildir.Bunun için,iki kutuplandırma bileşenlerinin genlikleri eşit olmaz ve dolayısıyla radar alıcısında tamamen silinmez.
Dairesel kutuplandırılmış bir radarın,yağmur yankılarını dışarda bırakma etkinliği,dairesel kutuplandırmanın mükemmelliğine ve yağmur damlalarının tam küresel yüzeyli olup olmamasına bağlıdır.Bu iki faktörün kusursuz olması,yağmur damlası yankısının çok iyi silinmesine meydan verir.30dB’ye kadar silme etkinliği elde edilebilir.Eğer yağış küresel değilse,15dB veya daha az silme elde edilebilir.
Uçak hedeflerinin radar kesiti,dairesel kutuplandırılmış EM ışınlandırmada,genel olarak,doğrusal kutuplandırılmış ışınlandırma durumunda daha küçük.Dairesel ve doğrusal kutuplandırmalarda,yankı işaretleri arasındaki fark,radarın hedefe bakış açısına bağlıdır.Dairesel kutuplandırmayla radar kesiti,doğrusal kutuplandırmadakinden 3dB’den
8 dB’ye kadar daha küçük olabilir.Radar kesiti daha ilerdeki bölümlerde tanımlanacak ve sık sık kullanılacak.Bununla beraber,burada radar kesitinin pratik tanımı ve hesabı verilecektir.

RADAR KESİTİ:
Bir radar alıcısının girişine erişen işaret şiddetinin kestiriminde,ışınlandırılan dalga ışınlandırılan kaynaklardan çıkıp uzaktaki bir engel tarafından yansıyan bir dalga olarak geri dağıldığından işaret şiddetindeki zayıflama hesaba katılmalıdır.Bu etkiler,radar uzaklık denkleminde gözönüne alınır ve engelin yansıtması,tek bir å fonksiyonuyla tanımlanır.Bu å fonksiyonuna yansıtan engelin radar kesiti (RCS) denir ve aşağıdaki gibi yazılır.
å=lim4ÕR^2(Es/E°)^2
Burada, Es,dağılan alan şiddeti,E°,gelen alan şiddeti (genel olarak düzlemsel dalga alınır),R,E’nin ölçüldüğü dağıtıcıdan radara olan uzaklıktır.
Dağılan alan R ile ters orantılı olarak değiştiğinden,RCS,uzaklıktan bağımsız bir fonksiyondur.Gelen alan,her zaman olmamakla beraber genel olarak,bir düzlemsel dalga olarak alınır.Geometrik optikler teorisinde,dağılan güç yoğunluğunun gelen güç yoğunluğuna oranını bulmak için,bir akı tüpü boyunca yalnız enerji koruması yapması gereklidir.Kapsamlı hesaplara girmeden bu oran

Es^2        q1*q2
------ = ----------------------
E°^2      (r+q1)(r+q2)

Olarak verilebilir.Burada,q1 veq2 gövde üzerinde özel noktadan belli r uzaklığında dağılan dalga cephesinin eğriliğinin baş yarı çaplarıdır.
å=4Õq1q2
bulunur.Bir büyük,düzgün,dış bükey gövde için,dalga cephesinin eğriliği,gövdenin eğriliğiyle aşağıdaki gibi bağıntılıdır.
 q1=a/2,q2=b/2
Burada a ve b,özel noktada gövdenin eğriliğinin baş yarı çaplarıdır.
å=Õab
olur.Örneğin,bir kürenin eğriliğinin baş yarı çaplarının ikisi de a’ya eşittir.Bu nedenle a yarı çapındaki kürenin radar kesiti,RCS,
å=Õa^2
olur.