http___radartutorial.de_01.basics_Menzil_20_C3_87_C3_B6z_C3_BCn_C3_BCrl_C3_BC_C4_9F_C3_BC.tr.html_2.xml
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 5.2 5.3 5.4 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.1 8.1 8.2 9.1 10.1 11.1 12.1 13.1 13.2 13.3 14.1 14.2 14.3
Range Resolution Figure 1: range resolution What is the radar range resolution? Range Resolution The target resolution of a radar is its ability to distinguish between targets that are very close in either range or bearing. Weapons-control radar, which requires great precision, should be able to distinguish between targets that are only yards apart. Search radar is usually less precise and only distinguishes between targets that are hundreds of yards or even miles apart. Resolution is usually divided into two categories; range resolution and bearing resolution. Range resolution is the ability of a radar system to distinguish between two or more targets on the same bearing but at different ranges. The degree of range resolution depends on the width of the transmitted pulse, the types and sizes of targets, and the efficiency of the receiver and indicator. Pulse width is the primary factor in range resolution. A well-designed radar system, with all other factors at maximum efficiency, should be able to distinguish targets separated by one-half the pulse width time t. Therefore, the theoretical range resolution cell of a radar system can be calculated from the following equation: Figure 2: One target includes two aims The following figures show the range resolution for a pulse with of one microsecond. If the spacing between two aircrafts is to small, then the radar “see” only one target as shown in Figure 2. And now the other example when the spacing is large enough: Figure 3: two aims and two targets Radar using Intrapulse-Modulation Figure 4: Range resolution as a function of transmitters bandwidth In a pulse compression system, the range-resolution of the radar is given by the length of the pulse at the output-jack of the pulse compressing stage. The ability to compress the pulse depends on the bandwidth of the transmitted pulse (BWtx) not by its pulse width. As a matter of course the receiver needs at least the same bandwidth to process the full spectrum of the echo signals. This allows very high resolution (and a small radar range resolution cell) to be obtained with long pulses, thus with a higher average power. Figure 4 shows the variation of slant range resolution with bandwidth. An 1.5 m resolution will be achieved with a -3 dB bandwidth of 100 MHz theoretically.
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 8.1 9.1 10.1 11.1 12.1 13.1 14.1 15.1 17.1
Menzil Çözünürlük Yeteneği Resim 1: Menzilde hedefler arasındaki en küçük açıklık Menzil Çözünürlük Yeteneği Bir radarın menzil çözünürlük yeteneği birbirine yakın iki hedefi, iki farklı hedef olarak algılayabilmesi ve ekranda görüntüleyebilmesidir. Çözünürlük yeteneği yalnızca menzil için değildir. Ayrıca azimut- ve yükseklik açı çözünürlükleri de vardır. Özellikle atış-kontrol radarlarının hedefleri metre doğruluğunda birbirinden ayırt edecek kadar hassas olması gerekir. Arama radarları genellikle daha az hassastır ve ancak birbirlerinden yüzlerce metre veya mil mertebesinde açıklık bulunan hedefleri ayırt edebilirler. Bir radarın çözünürlük yeteneği radara göreli olarak aynı azimut - ve yükseklik açısında bulunan, menzilleri birbirine yakın iki hedefi farklı iki hedef olarak algılaması ve ekranda görüntülemesidir. Menzil çözünürlüğü t gönderim darbesi genişliğinin menzil hattı üzerinde kapladığı yoldur. Gönderim darbesinin kat ettiği bu yol L = c0 · t eşitliği ile hesaplanır. Eğer iki hedef radyal olarak (yani hedef-radar hattı üzerinde iken) birbirine yakın ise bu iki hedefin yankı işaretleri birleşir, tek bir yankı işareti haline gelir ve alıcı bunları artık ayırt edemez ve tek bir hedef imiş gibi ekranda görüntülenir. Menzil (radyal) çözünürlüğü her iki hedef yankısının iki farklı hedef yankısı olarak algılandığı ve işlendiği sınır durumudur. Diğer bir ifade ile iki ayrı hedef halinde görüntülenebilmesi için bu iki hedef arasında bulunması gereken radyal açıklığın kritik değeridir. Menzil çözünürlüğünün kalitesi gönderilen darbenin genişliğine, hedeflerin tipine ve boyutuna, alıcının ve ekranın verimine bağlıdır. Menzil çözünürlüğünü belirleyen en önemli etmen gönderilen darbenin genişliğidir. Diğer bütün parametreleri en iyi verimlilikte tasarlanmış bir radar sisteminde aralarında yarı darbe süresine karşılık gelen bir açıklık bulunan hedeflerin radarda birbirinden ayırt edilmesi gerekir. Bir radar sisteminin teorik menzil çözünürlüğü Sr (Spacing, radial) Resim 1 de gönderim darbesinin yayılması zaman çizelgesi ile karşılaştırılsa da, bir radar da ölçeğin genellikle t ∼ 2·R olduğunu hatırınızda çıkartmayınız. Takip eden resimlerde darbelerin bireysel hareketleri yer almaktadır. Resim 2 deki hedefler arasındaki açıklık yetersizdir ve iki hedefin yankı işareti birleşirler. Bu birleşen yankı işaretinin süresinin karşılığı 500 m yi bulmaktadır! Resim 2: Hedefler arasındaki açıklık az Resim 3: Hedefler arasındaki açıklık yeterli İyi bir menzil çözünürlüğü için olabildiğince kısa süreli bir gönderim darbesi gerekir. Ancak bu gönderim darbesinin radarı uzun menzillere ulaşabilmesini sağlayacak çok yüksek bir darbe gücüne de sahip olması gerekir Resim 3 deki uçaklar arasındaki açıklık yeterince geniştir ve düzgün iki ayrı yankı işareti alınır. Darbe-içi modülasyonlu radar aygıtları Resim 4: Gönderici bant genişliğine bağlı olarak menzil çözünürlüğü Darbe sıkıştırma tekniği kullanan radarlarda menzil çözünürlüğü gönderim darbesinin süresi ile değil, Darbe Sıkıştırma Devresinin çıkış terminalindeki darbe süresi ile belirlenmektedir. Menzil çözünürlüğü bu çıkış darbesinin BWtx bant genişliğine bağlıdır (ve bunun bir sonucu olarakta yankı işaretinin izgesinin (spectrum) tamamını işleyebilmesi için alıcının bant genişliği de en az bu değerde olmalıdır). Böylece radarlar uzun gönderim darbe genişliklerine rağmen çok daha iyi bir menzil çözünürlüğüne ulaşırlar. Gürültü, modülasyon desenine eşzamanlı olamadığından etkisi azdır. Bir yankı işareti gürültü seviyesinden çok daha küçük olsa bile ayırt edilebilir. Yani, çok küçük darbe güçlerinde bile radar çok uzun bir menzile ulaşabilir. Daha yüksek bir bant genişliği, daha kuvvetli bir darbe sıkıştırma yapılabileceği anlamına gelir, böylece sıkıştırılmış darbenin süresi daha da kısalacak ve menzil çözünürlük yeteneği daha da iyileşecektir. Resim 4 menzil çözünürlüğü ile bant genişliği arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Teorik olarak 1,5 m lik bir menzil çözünürlüğü 100 MHz lik bir bant genişliği ile elde edilebilir.