Radar Alıcıları İçin Gereksinimler
Resim 1: Bir ASR-E Hava Trafik Kontrol radarının Alıcı Aygıtı ve İşaret Üreteci (Üretici: EADS)
Radar Alıcıları İçin Gereksinimler
Bir ideal radar alıcısının aşağıdaki özelliklere sahip olması gerekir:
- alınan işaretlerin işaret biçiminde değişiklik yapmadan gürültüsüz bir biçimde yükseltmek;
- amaca göre bir alıcı bant genişliği seçerek hedeflerin algılama olasılıklarını en uygun duruma getirmek;
- çok küçük yankı işaretlerini, sabit hedeflerin büyük parazit yankılarına uyarlayabilmek için bir geniş dinamik bölgeye sahip olmak;
- hedeflerin konumları en doğru şekilde belirleyebilmek için gürültü işaretlerini bastırmak.
Alıcının duyarlığı
Bir alıcının, bir hedef işaretiyle çalışılabilmesini mümkün kılan alıcı girişindeki en küçük güç değer (Pemin), bir radarın ölçebileceği en büyük menzil değeri için en önemli etmendir. Tipik bir radar için bu değer 10-13 Watt (-100 dBm) kadardır.
Alıcılar, zorunlu olarak olması gerektiğinden çok daha fazla bir duyarlılıkta tasarlanmazlar. Çünkü bir alıcının duyarlılığının arttırılması, alıcının bant genişliğini sınırlar ve alıcı normal olarak işlemesi gereken işaretlere ilaveten faydasız işaretleri de işlemek zorunda kalır. Genel olarak: İşaretlerin işlenmesi sırasında, duyarlılık ne kadar arttırılırsa, bir radarın Yanlış Alarm Oranı da o kadar azalır. Alıcının temel gürültüsünü aşan bir „iyi” yankı işaretinin algılanma olasılığı da eşzamanlı azalır.
Alıcı bant genişliği
Alıcı gürültüsü en önemli etmenlerden biridir. Her alıcı (ve radar alıcıları da dâhil), yankı işaretlerinin gürültüsüne eklenen bir özgün gürültüye sahiptir. Özenli bir alıcı yapısı dahi bu durumu önleyemez. Isıl gürültü olarakta adlandırılan bu özgün gürültülerin büyüklüğü alıcının bant genişliği ile doğru orantılıdır.
Bant genişliğinde bir küçük düşüş, beraberinde alıcının özgün gürültüsünün de azalmasına neden olur. Fakat: Bant genişliği daralırsa, alıcı, artık bazı işaretleri işleyemeyecektir (ya da iyi işleyemeyecektir). Yine, burada bir ödün verme zamanı gelmiş oluyor. Pratikte bir alıcının bant genişliği, gönderim darbesinin süresinin tersine (yani, 1 e bölümüne) yakın seçilir. Örneğin radar darbesi 1 µs ise, en uygun bant genişliği 1 MHz dir.
Dinamik bölge
Alıcı, alınan işaretleri herhangi bir bozunuma (distortion) uğratmadan yükseltmelidir. Eğer, bir kuvvetli yerden yankı parazit işareti alıcı sistemini doyuma (saturation) sürerse, sonuçta işaretin farklı frekanslardaki bileşenleri farklı yükseltilir; yani, izge (spectrum) değişir. İzgedeki bu değişme, radarın, bu kuvvetli sabit yankı işaretlerini Doppler frekansla köreltme olanaklarını azaltır. Üstüne üstlük, eğer alıcı doyuma geçmişse, sabit hedeflerin yakınında bulunan bir uçaktan gelen bir zayıf yankı işareti de algılanamaz. Bu nedenle alıcının dinamik bölgesi, parazit yankı seviyesinden başlayarak, hedefin, beklenen en büyük parazit yankı işaret seviyesine kadarki bir bölgeyi kapsamalıdır. Pratikte bu dinamik bölge yaklaşık 80 dB kadardır.
Parazit yankı işaretinin, zayıf bir hedefin yankı işaretine göre, büyüklükleri yaklaşık olarak şöyledir:
- Hava (yağmur gibi) parazit yankıları 55 dB e kadar
- Hayalet parazit yankıları 70 dB e kadar
- Deniz parazit yankıları 75 dB e kadar
- Yerden parazit yankıları 90 dB e kadar.
Bu parazit yankılarının etkileri, bir dinamik Duyarlılık Zaman Kontrol (STC Sensitivity Time Control) devresi gibi, uygun yükselteç kontrol devreleri ile oldukça azaltılır.