نبدة عن الرادار(الجزء الثاني)

كيف يعمل الرادار؟

عرفنا فيما سبق كيف يمكن ان نستفيد من صدى الصوت في تحديد مواقع الاجسام ولهذا من الممكن ان نقوم بصناعة رادار يعتمد على الصوت للكشف عن الاجسام وتحديد مواقعها وهذه فكرة عمل جهاز يسمى السونار وهو جهاز رادار يعتمد على الامواج فوق الصوتية للرصد الغواصات والسفن في البحار ويسمى السونار.
إلا ان الرادار الذي يعتمد على الصوت له بعض المشاكل التقنية مثل ان مدى عمل هذا النوع من الرادار لاي تجاوز الـ 2 كيلومتر فقط لان الصوت لا يسافر لمسافات اكثر من ذلك. هذا بالاضافة الى استخدام الصوت كرادار يمكن ان يسمع من قبل اي شخص الا اذا استخدمت الامواج فوق الصوتية، كما ان تعقب صدى الصوت يكون صعب لعدم قوته.
ولهذا فإن الرادار يعتمد على امواج الراديو بدلاً من الامواج الصوتية امواج الراديو امواج غير مرئية وتصل إلى مسافات بعيدة وسهلة التعقب باستخدام الاجهزة المناسبة.

نبدة عن الرادار(الجزء الثاني) Ylu4vj963hn4

نبدة عن الرادار(الجزء الثاني) Ylu4vj963hn4

الصورة على اليمين توضح جهاز رادار على بارجة حربية لتوجيه القذائف والصواريخ، والصورة على اليسار تظهر الانتينا الخاصة بمجمع اتصالات تابع لوكالة الفضاء ناسا لتساعد الوكالة في متابعة الاقمار الصناعية الموجودة في الفضاء

ولفهم كيف يقوم الرادار برصد الاجسام دعنا نأخذ مثالاً على رادرار يقوم بتعقب الطائرات في الجو والمستخدم في مراكز التحكم في المطارات حيث يثبت جهاز ارسال امواج الراديو لنظام الرادار على موتور يدور بصورة منتظمة ويرسل امواج الراديو في جميع الاتجاهات ويطلق جهاز الارسال امواج الراديو في صورة نبضات قوية ويراقب جهاز الاستقبال الصدى المرتد عن الاجسام التي من الممكن ان تصطدم بها نبضات امواج الراديو، ويعمل جهاز الاستقبال على قياس المدة الزمنية التي استغرقها الرصدى للوصول. حيث ان سرعة امواج الراديو هي نفسها سرعة الضوء والتي تساوي 300,000 كيلو متر في الثانية وهي سرعة هائلة. ولهذا يستطيع الرادار تحديد مواقع الطائرات بدقة عالية. كما يستطيع الرادار ايضاً قياس سرعة الطائرة في الجو باستخدام ظاهرة دوبلر من خلال قياس الفرق بين تردد الموجة المرسلة وتردد الموجة المستقبلة (الصدى).

تقوم محطة الرادار الارضية بارسال امواج الراديو في صورة نبضات قوية عند تردد معروف. وعندما تصطدم هذه الامواج بالجسم فإنها تحدث ظاهرة الصدى عندما تنعكس هذه الامواج عن الجسم إلى محطة الرادار الارضية واذا كان الجسم متحرك تحدث ظاهرة دوبلر ايضا. تلتقط امواج الارديو المرتدة عن الجسم بواسطة انتينا المحطة وتغذي لاجهزة تحسب الزمن لتحديد الموقع وتحسب التعديل في التردد لتحدد سرعة الجسم واذا ما كان مقترباً او مبتعداً.
اما هده صورة شاشة رادار للارصاد الجوية :

نبدة عن الرادار(الجزء الثاني) 1w0gh3rpl90o

نبدة عن الرادار(الجزء الثاني) 1w0gh3rpl90o

ومثال اخر على استخدامات الرادار نأخذ فكرة عمل رادار قياس سرعة السيارات من قبل شرطة المرور المستخدم لمخالفة السائقين المتجاوزين للسرعة القانيونية، وحيث ان رادار الشرطة يستخدم على الارض فإن هناك احتمالية كبيرة في ان تتداخل الامواج المرتدة عن السيارة المرصودة مع الامواج المرتدة عن الاجسام الاخرى الموجودة على الطريق مثل الابنية والجسور والجدران وغيره. ولتجنب هذه المشكلة فإن اشارات الراديو المرسلة يتم توجيهها بدقة نحو السيارة المطلوبة في شكل حزمة مركزة حتى تتجنب اصطدامها باجسام اخرى ويتم الاعتماد على قياس تعديل دوبلر لتحديد سرعة السيارة.
كما انه في الكثير من الاحيان يتم تزويد نظام رادار الشرطة بتكنولوجيا تستخدم اشعة الليزر بدلا من امواج الراديو. ويسمى هذا بالليدار lidar.

نبدة عن الرادار(الجزء الثاني) 1qzli8b4rm2w

نبدة عن الرادار(الجزء الثاني) 1qzli8b4rm2w

يتباين حجم مجموعة الرَّادار حسب استخدامها؛ فمجموعة الرَّادار التي تستخدمها الشرطة للكشف عن السيارات القريبة المُسرعة، يمكن حملها باليد، وتزن حوالي 18كجم. أمَّا وحدات الرَّادار الضخم المستخدم لدراسة الكواكب والأهداف الأخرى البعيدة، فتشمل أبنية كبيرة. ولبعض هذه الوحدات هوائيات يصل قُطْرها إلى 300م.

وعلى الرغم من اختلاف المجموعات الرَّادارية في الحجم فهي متشابهة في أقسامها، وهذه الأقسام هي:
1- المذُبذب :
جهاز يُنتِج إشارة كهربائية ذات قدرة منخفضة بتردد ثابت. يحدد ترددُ المذبذب ترددَ عمل مجموعة الرَّادار.

2-المضمِّن :
في الرَّادار النَّبضي، مفتاح إلكترونيّ، يُوصِّل المرسل ويفصله بسرعة. وبذلك ينتج المُرسِل رشقاتٍ مَوْجيَّة قصيرة. وفي رادار تضمين التردد يغيّر المضمن الموجة المُرسلة باستمرار. وليس لرادار دوبلر مضمن.

3- المرسِل:
يعْمَل بوصفه مُكبِّرًا، إذ يأخذ الإشارة الكهربائية ذات القدرة المنخفضة، وينتج إشارة عالية القُدرة. فعلى سبيل المثال، ينتج مرسل الرَّادار النَّبضي، المستخَدم في التحكُّم في الملاحة الجوية، إشارة بقدرة قصوى تصل إلى عدة ملايين واط.

4- مفتاح الإرسال والاستقبال :
يُمكِّن استخدام هوائيّ واحد لكلٍّ من الإرسال والاستقبال. ويقود مفتاح الإرسال والاستقبال إشارات المُرسِل إلى الهوائي، ويمنع هذه الإشارات من التدفُّق إلى المستقبِل. والإشارات القويّة من المُرسِل قد تُتْلفُ المستقبِل الحسَّاس إذا دخلت فيه. وبعد إرسال الهوائي للموجة يوصل مفتاح الإرسال والاستقبال، المستقبِل إلى الهوائيّ. ويمكن هذا التوصيل المستقبِل من التقاط الأصداء القادمة.

5-الهوائيّ :
طبق هوائي كبير دوار يستخدم في محطات رادارية على خط الإنذار المبكر البعيد، وتمسح هذه العواكس ـ التي تعمل آليًا ـ السماء، للكشف عن الطيران المعادي. الهوائي. يُرسِل الإشارات الرَّادارية على شكل حزْمة ضيِّقة من الموجات الكهرومغنطيسية، كما يجمع الأصداء المُنعكسة. وحيث إن معظم وحدات الرَّادار الحديثة لها مفتاح إرسال واستقبال، فإنّها تستخدم الهوائيّ نفسه للإرسال والاستقبال.
ويتكون النوع الشائع من الهوائيات من بوق مربوط في مقدمة صحن عاكس كبير يُسمَّى عاكسًا. ويطلق البوق الموجات الرَّادارية، فيركِّزها العاكس في حزْمة ضَيِّقة. ويدور هوائي الرَّادار، بحيث تنتشر هذه الحزمة حول محطة الرَّادار ماسحة الأهداف في جميع الاتجاهات.
وتُستخدَم في مجموعات الرَّادار أنواع أخرى من الهوائيات تعمل عند تردُّدات منخفضة نسبيًّا أو عند ترددات عالية للغاية. ويستخدم الرَّادار الذي يَبُثُّ موجات راديويَّة منخفضة التردد هوائيات مصنوعة من أنابيب معدنية، أو قضبانًا تشبه الهوائيات الخارجية للتلفاز. وتستخدم في الرَّادارات الضَّوئيَّة، نبيضة مختلفة اختلافًا بيّنًا ترسل الموجات ذات التردُّد العالي كالضوء فوق البنفسجي أو الضوء المرئي أو الأشعة تحت الحمراء. وتشبه هذه الوسائل التلسكوب(المقراب) ولها عدسات زجاجية تُرَكِّز الموجات الخارجة في حزمة.

6- المستقبِل :
يأخذ الأصداء الضعيفة المتجمعة بوساطة الهوائيّ ويضخِّمها كثيرًا. والمُستقبِل حسَّاس لدرجة أنه يستطيع بسهولة كشف الأصداء ذات القدرة التي تقلّ عن واحد من المليون من الواط. ويرشِّح المستقبل أيضًا الضَّجيج والتَّداخلات الأخرى الملتقَطة من الهوائيّ.

7- معالج الإشارة :
تَمُرُّ الإشارة الواردة من المستقبل، في معظم وحدات الرَّادار، خلال معالج للإشارة قبل ذهابها إلى الشاشة. ويؤدي معالج الإشارة وظائف مختلفة في الرَّادارات المستخدمة لأغراض مختلفة، فهو يَحْجُبُ في بعض أنواع الرَّادارات الأصداء من أهداف كبيرة وثابتة، ويسمح فقط للأصداء من الأهداف الصغيرة المتحرِّكة لتصل إلى الشاشة. وبذلك يُمكِّن مُعَالج الإشارة عاملَ الرَّادار، من رؤية طائرة على سبيل المثال، على الرغم من أنَّ أصداء الطائرة تصل في وقت واحد مع أصداء أقوى بكثير صادرة من جبل. ويقوم الحاسُوب في كثير من أجهزة الرَّادار الحديثة مقام مُعالِج الإشارة.

نبدة عن الرادار(الجزء الثاني) 4gp2vlnlre2e

نبدة عن الرادار(الجزء الثاني) 4gp2vlnlre2e

ولمعرفة اكثر عن الرادار اضفت لكم هذا رابط لزيارته:

http://vb.arabsgate.com/showthread.php?t=501639

اتمنى ان اكون توفقت باذن الله في طرح موضوع لكم..

منقول

سلمت يمانك اختي معلومات دقيقة عن الردار كلنا نعرف عنه ولكن لم نعلم هذه التفاصيل الدقيقة

» نبدة عن الرادار..(الجزء الاول)
» نبدة عن الالياف البصرية(الجزء الثاني)..
» نبدة مهمة عن اهل اليمن(الجزء الثاني)
» نبدة مهمة عن الشبكات اللاسلكية(الجزء الثاني)
» نبدة عن اهل اليمن(الجزء الاول)..