Tema: »Širjenje radijskih valov. Radar. Koncept televizije. Razvoj komunikacijskih sredstev«.

Namen: seznaniti študente z lastnostmi radijskih valov različnih dolžin in razvojem komunikacij; pojasniti princip radarja in televizije;

Oblikovati neformalno znanje in veščine obvladovanja pojmov "radar" in "televizija";

Gojiti zavesten odnos do učenja in zanimanje za študij fizike.

Oprema: predstavitev "Koncept televizije."

Med poukom.

I. Organizacijski trenutek.

II. Posodobitev znanja.

AMPAK). Seja vprašanj.

1. Kaj je elektromagnetno polje?

2. Kaj imenujemo elektromagnetno valovanje?

3. Katere so glavne značilnosti elektromagnetnega valovanja?

4. Kakšna je naprava in princip delovanja Hertz vibratorja?

5. Kakšen je znanstveni in praktični pomen Hertzovih izkušenj?

6. Povejte o zgodovini razvoja radia v Rusiji.

7. Kakšen je pomen poskusov A.S. Popov?

8. Povejte nam o sestanku posamezne dele sprejemnik

8. Kakšna je vloga G. Marconija pri razvoju radijskih komunikacij?

B). Reševanje problema.

št. 1 Elektromagnetno valovanje, s katerim se prenaša signal v sili SOS, ima valovno dolžino 600 m. Ta valovna dolžina je bila sprejeta z mednarodnim sporazumom. Poiščite frekvenco, s katero se ta signal prenaša.

Št. 2. Radio v avtomobilu preneha delovati, ko gre pod most ali nadvoz. zakaj? ( pride do zaščite in delne absorpcije radijskega valovanja).

št. 3. V sprejemno vezje nihajnega kroga je priključeno na tuljavo z induktivnostjo 2 μH Poišči kapacitivnost kondenzatorja, če radijski sprejemnik sprejema valove dolžine 900 m.

Št. 4. Podmornice, ki se potopijo na določeno globino, ne morejo uporabljati radijskih komunikacij. zakaj? ( Morska voda je dober prevodnik, absorbira radijske valove)

III . Učenje nove snovi

Širjenje radijskih valov

Po navedbah moderna teorija valovi se širijo na različne načine. Ena pot leži vzdolž površja Zemlje. Po njem se širi tako imenovani površinski (zemeljski) val. Relativno hitro propade zaradi absorpcije energije s strani vseh prevodnikov, ki se srečujejo na njeni poti.
Oblika Zemlje omejuje obseg sprejema površinskih valov. Če bi se širili strogo premočrtno, bi bila radijska komunikacija mogoča le na oddaljenosti vidne črte. Ker pa se električni in magnetni parametri atmosfere spreminjajo z višino, se površinski val lomi, odstopa proti Zemlji, njegova pot je ukrivljena in obseg sprejema se poveča.
Ovire na zemeljskem površju odbijajo radijske valove. Za ovirami lahko nastane radijska senca, kamor val ne pade. Če pa je valovna dolžina dovolj velika, potem zaradi difrakcije val obkroži oviro in ne nastane radijska senca. Zmogljive radijske postaje, ki delujejo na dolgih valovih, zagotavljajo komunikacijo na več tisoč kilometrih. Na srednjih valovih je komunikacija možna v območju do nekaj sto kilometrov. Na kratkih valovih - samo v vidnem polju. Obstajajo tudi prostorski valovi, ki se širijo od antene po poti, ki leži pod večjim ali manjšim kotom na zemeljsko površino. Na višini približno 100-300 km se valovi srečajo s plastjo, sestavljeno iz zraka, ioniziranega z elektromagnetno sevanjem Sonca, in toka nabitih delcev, ki jih oddaja. Ta plast se imenuje ionosfera.
Prevodna elektrika ionosfera odbija radijske valove z valovno dolžino, večjo od 10 m, kot navadna kovinska plošča. Toda sposobnost ionosfere, da odbija in absorbira radijske valove, se močno razlikuje glede na čas dneva in letne čase.
Valovi po odboju v ionosferi ponovno padejo na Zemljo. Je pa vse odvisno od kota, pod katerim valovi vstopajo v ionosfero. Če preseže določeno vrednost, valovi prodrejo v ionosfero, preidejo skozi njo in se nato prosto širijo v vesolje. In obratno, če je kot manjši od določene mejne vrednosti, se val odbije od Zemlje pod enakim kotom. Krajša kot je valovna dolžina, globlje val prodre v ionosfero, kar pomeni, da se odbija z večje višine. Kratki valovi se širijo na velike razdalje le zaradi večkratnih odbojov od ionosfere in zemeljskega površja. S pomočjo kratkih valov je mogoče radijsko komunikacijo izvajati na kateri koli razdalji na Zemlji. Na širjenje radijskih valov vpliva oblika in fizične lastnosti zemeljsko površino, pa tudi stanje atmosfere.

Razvrstitev radijskih valov:

Dolgi, srednji, kratki valovi se uporabljajo v telegrafiji, radiodifuziji, televiziji, radarju in tako naprej.

Metrski in decimetrski valovi se uporabljajo za preučevanje lastnosti snovi.

Centimetrske in milimetrske valove dobimo v magnetronih, maserjih. Uporabljajo se v radarju, radioastronomiji in radijski spektroskopiji.

Elektromagnetni valovi so našli uporabo v radarju, ki uporablja fenomen odboja elektromagnetnih valov. Radar je odkrivanje in lociranje predmetov z uporabo radijskih valov. Radar je sestavljen iz sprejemnega in oddajnega dela. Radar (radar) je kombinacija ultrakratkovalovnega radijskega oddajnika in sprejemnika s skupno oddajno-sprejemno anteno, ki ustvarja visoko usmerjen radijski žarek. Sevanje se izvaja s kratkimi impulzi. Radar uporablja ultravisokofrekvenčne valove - od 108 do 1011 Hz. Oscilator, povezan z anteno, oddaja zelo usmerjen val. Če je valovna dolžina 10 cm, ima radar anteno v obliki paraboličnega zrcala. Če je valovna dolžina = 1 m, je radarska antena videti kot sistem vibratorjev. Odbit val sprejema ista antena, zato deluje v impulznem načinu. Razdalja do predmeta se izračuna po formuli :

R = s t/2; deljenje z 2, ker gre val do cilja in nazaj.

Uporaba radarskih naprav:

letalski promet, navtika, železnica, vremenska služba, domovinska obramba, astronomijo. Letalstvo, kozmonavtika, mornarica: prometna varnost v vsakem vremenu in ob vsakem času dneva, preprečevanje trkov, varnost vzleta in pristajanja letal. Bojstvo: pravočasno odkrivanje sovražnikovih letal ali raket, samodejno prilagajanje protiletalskega ognja. Planetarni radar: merjenje razdalje do njih, določanje parametrov njihovih orbit, določanje obdobja vrtenja, opazovanje topografije površine.

Radio-reševalna služba v sili. To je niz umetnih zemeljskih satelitov, ki se gibljejo po krožnih blizu polarnih orbitah, zemeljskih sprejemnih točk in radijskih svetilnikov, nameščenih na letalih, ladjah in jih nosijo tudi plezalci. V primeru nesreče svetilka pošlje signal, ki ga sprejme eden od satelitov. Računalnik, ki se nahaja na njem, izračuna koordinate svetilnika in posreduje informacije do zemeljskih točk. Sistem je bil ustvarjen v Rusiji (COSPAS) in ZDA, Kanadi, Franciji (SAPSAT). Z njegovo pomočjo je bilo mogoče preprečiti smrt ljudi v nesrečah.

Zakaj je potrebna povezava?

To je način komunikacije med ljudmi, nujen člen za vodenje gospodarstva katere koli države.

Smeri, v katerih se razvijajo komunikacijska sredstva.

Telefonske komunikacije. celični. Radijska komunikacija. TV povezava. Telegrafska povezava. Povezava s prostorom. internet. Fototelegraf. Video telefonija.

Področja razvoja vrst radijskih komunikacij.

Oddajanje, televizija, radiotelegrafija, radiotelefonija.

Povezava s prostorom.

To je običajna radijska ali laserska komunikacija, s pomočjo katere poteka komunikacija med zemeljskimi sprejemnimi in oddajnimi postajami in vesoljskimi plovili ali med več zemeljskimi postajami preko komunikacijskih satelitov ali med vesoljskimi plovili.

Vrste prenosnih vodov radijskih valov.

Narisana črta električni kabel; dvožični vod; radiorelejna linija, optična linija, laserska komunikacija.

Prednosti optične komunikacijske linije.

Trenutno takšne linije veljajo za najbolj popolne za prenos informacij. Takšne črte uporabljajo učinek popolne notranje refleksije.

Velika pasovna širina, majhna velikost in teža, brez motenj, nizki stroški - to ni popoln seznam prednosti takšnih linij.

Laserski komunikacijski sistem.

RAZVOJ KOMUNIKACIJ

Sodobna družba se ne more razvijati brez izmenjave informacij. Komunikacija je prenos in sprejemanje informacij preko različne metode. Eden najbolj učinkovite načine je prenos informacij z uporabo električnih signalov, torej telekomunikacij. Strukturo telekomunikacij pravzaprav poznamo: oddajnik signala - komunikacijski kanal - sprejemnik. Radijska komunikacija je poseben primer telekomunikacij. V primeru radijske komunikacije je komunikacijski kanal prenosni medij za elektromagnetne valove.

Motnje so naravni spremljevalec prenosa signala. Za odpravo motenj in ohranjanje tajnosti informacij se uporabljajo metode kodiranja signala. Za prenos različnih signalnih sporočil so potrebni različni frekvenčni pasovi, torej lastni komunikacijski kanali. Telefonski kanali delujejo v območju od 300 do 3400 Hz, kanali za oddajanje zvoka - od 30 do 15.000 Hz, televizijsko oddajanje - od 50 Hz do 6 MHz. V eni liniji je lahko več komunikacijskih kanalov.

Kombinacija različnih lastnosti določa dolžino radijskega valovanja, ki se uporablja v določenih komunikacijskih sistemih. Vendar pa učinek ni le zgolj fizični dejavniki. Da, v srednji pas V Rusiji, kjer je gostota prebivalstva velika, se široko uporabljajo radiorelejne linije centimeterskega območja. Ponovitvene postaje se nahajajo znotraj vidne črte na razdalji približno 50 km in vam omogočajo oddajanje več TV kanali in ogromno telefonov. V regijah skrajnega severa, kjer je gostota prebivalstva nizka, je priporočljivo uporabljati radijske relejne linije daljnega troposferskega razprševanja, ki omogočajo namestitev repetitorjev na razdalji 200 - 1000 km drug od drugega. Hkrati pa nobeni drugi valovi razen miriametrskih valov zaradi močne absorpcije ne morejo doseči podmornice, ki leži na dnu pod več metri slane vode.

Pri prenosu skrivnih sporočil so zanimive meteorne komunikacijske linije. Konec koncev, ko se val odbije od določene meteorne sledi, kot sončni žarek od ogledala, zadene le določeno točko, sam prenos informacij pa se zgodi le med obstojem te meteorne sledi.

Za prenos velikih tokov informacij (TV kanali, na stotine in tisoče telefonskih kanalov, kot tudi kanali za prenos informacij v digitalni obliki) se uporabljajo komunikacijski sistemi prek umetnih zemeljskih satelitov, na primer Intelsat (ZDA), Lightning, Orbita ( Rusija). Široka uporaba trenutno prejeti sistemi mobilne telefonije, ko so oddajne postaje nameščene tako, da zagotavljajo stabilno komunikacijo z mobilnimi oddajniki ( mobilni telefon) po celotnem območju storitve. Poleg tega te postaje omogočajo dostop do žičnega telefonskega omrežja, medkrajevnega ali mednarodnega.

TELEVIZIJA

S pomočjo radijskih valov se ne prenaša samo zvoka, ampak tudi slike na razdaljo. Zdaj si je težko predstavljati našo civilizacijo brez televizijskih komunikacij. Skoraj vsak dom ima TV – vir informacij. Zgodovina televizijskega oddajanja se je začela v 19. stoletju. Samo besedo televizija je leta 1900 na mednarodnem kongresu uvedel ruski elektroinženir K. D. Persky. Ta beseda izhaja iz grška beseda"tele", kar pomeni "daleč", in latinsko - "viso", kar pomeni "gledati". Priložnost ogleda dogodkov, ki se odvijajo na različnih koncih sveta in pri nas solarni sistem, je zaradi opazovanja vesoljskih objektov televizija postala nepogrešljivo sredstvo obveščanja in kulturne komunikacije vseh ljudstev sveta. Kako se je začela televizija? Konec 19. stoletja je televizijska mrzlica zajela ves planet. Patentni uradi so prejeli opise več kot petindvajsetih projektov – prototipov televizijskih sistemov. Najbolj zanimiv mehanski televizijski sistem je predlagal nemški izumitelj Nipkov. Toda mehanski sistemi so bili zelo okorni. In sedanja elektronska televizija se je rodila 25. julija 1907, ko je Boris Lvovič Rosing, profesor na univerzi v Sankt Peterburgu, vložil prijavo pri patentnih uradih Rusije, Anglije in Nemčije za metodo, ki jo je izumil za električno reprodukcijo slike z uporabo elektronskega skeniranja. 22. maja 1911 je B. L. Rosing prvič na svetu prikazal podobo štirih vzporednih črt, pridobljenih z uporabo nemehanskega sprejemnega sistema. Glavne značilnosti v primerjavi z radijsko komunikacijo so: pretvorba slike v električne signale in obratno, pretvorba električnih signalov v video sliko. To se zgodi v posebnih napravah: v prvem primeru - v ikonoskopu, v drugem primeru - v kineskopu. IN sodobnih sistemov barvna televizija je zapletena elektronska naprava.

Ikonoskop je zasnovan tako. Mozaični zaslon je ojačan v vakuumski steklenici - plošča sljude, prevlečena s tanek sloj kovinski. Zunanja površina Ta plošča je mozaik iz sto tisoč drobnih zrn srebra, obdelanih s cezijevim hlapom (veliko miniaturnih fotocelic). Z lečo podoba predmeta je osredotočena na mozaik. Pod delovanjem svetlobe se zaradi zunanjega fotoelektričnega učinka iz fotocelic izbijejo elektroni, ki odletijo na ozemljeno elektrodo. Čim močnejša je svetloba, več elektronov leti, močnejši je električni impulz. Velikost zagona je poleg tega odvisna od števila elektronov, ki polnijo celico. Za dopolnitev števila izgubljenih elektronov se uporablja elektronski reflektor. , tanek žarek, ki s pomočjo odklonskega sistema poteka po celotnem mozaiku vrstica za črto in ustvarja v verigi izmenični tok, ki se nato ojača. Rezultat je natančna časovno razgrnjena elektronska kopija porazdelitve svetlobe in sence na sliki. Ta tok v oddajniku modulira elektromagnetno valovanje, ki se oddaja v vesolje.

transformacija elektromagnetnih valov, električna energija v svetlobno energijo in posledično v sliko se pojavi v sprejemni cevi TV-kineskopa.

Kineskop je katodna naprava za reprodukcijo slike. Črno-beli kineskop je sestavljen iz vakuumske steklenice, elektronskega reflektorja , ustvarjanje elektronskega žarka, odbojnega sistema in luminiscenčnega zaslona. Obstajata dve vrsti odklonskih sistemov: elektrostatični in magnetni. V sodobnih kineskopi najpogosteje najdemo magnetne sisteme: elektronski žarek se odkloni pod delovanjem magnetno polje. Televizijski signal, ki ga sprejme antena, se pretvori in dovaja na elektrodo. Fosfor sveti močneje, bolj intenziven je elektronski žarek, katerega gibanje je sinhronizirano s gibanjem elektronskega žarka na oddajni cevi. Tako se na zaslonu kineskopa ustvari enaka slika kot na mozaiku ikonoskopa. Pozorno poglejte sliko na televizijskem zaslonu: sestavljena je iz veliko število vodoravne črte Imenujejo se strune. Vsak okvir vsebuje natančno 625 vrstic. Za 1/25 sekunde žarek "nariše" 625 vrstic na zaslonu, nato se postopek ponovi. Okvirji se spreminjajo 25-krat na sekundo! Zaradi natančnosti ugotavljamo, da žarek nariše 625 črt ne v vrsti, ampak skozi črto: lihe in nato sode črte. Število vrstic in število sličic na sekundo nista bila izbrana po naključju. Tu sta upoštevani dve lastnosti naše vizije: vztrajnost in ločljivost. Če bi se televizijski okvirji spremenili manj kot 25-krat na sekundo, bi slika na mrežnici izginila, preden bi se na zaslonu pojavil naslednji okvir. Oko bi popravilo utripanje. Verjetno ste že videli, kako se smešni ljudje premikajo v starih filmih. To pa zato, ker je bilo takrat število sličic na sekundo prenizko – 16 na sekundo. Pri oblikovanju televizorjev je razdalja med vrsticami izbrana tako, da oseba, ki sedi na razdalji 2 m od zaslona, ​​ne bi videla posameznih črt. Ker je v tem primeru celoten okvir viden pod kotom približno 10 0, to je 600 "in ločljivost očesa je 1", bi moralo biti več kot 600 vrstic (in njihovih 625)

BARVNA TV

V oddajni barvni televiziji so najpogostejši tako imenovani zamaskirani barvni kineskopi, pri katerih zaslon tvorijo ozki trakovi ali pikice fosforja, ki jih očem ni mogoče razlikovati – rdeče, zelene in modre luminiscence. Trije elektronski projektorji tvorijo tri konvergentne elektronske žarke, od katerih vsak vzbuja sij fosforja samo ene barve. To je zagotovljeno s prehodom žarkov, ki se približujejo zaslonu pod različnimi koti skozi masko za ločevanje barv z zarezami ali okroglimi luknjami.

Občutek celotne palete barv zagotavlja seštevanje sevanja treh fosforjev v očesu, ki jih v različnih razmerjih vzbujajo video signali in odražajo vsebino modre, zelene in rdeče komponente slike. Elektronsko-optični sistem barvnega kineskopa pripelje tri žarke v eno točko.

IV. Utrjevanje preučenega gradiva.

AMPAK). Frontalni pogovor.

1. Kakšna lastnost elektromagnetnih valov se uporablja v radarju?

2. Kaj se imenuje radar?

3. Katere valovne dolžine uporabljajo radarji?

4. Za kakšen namen nastane visoko usmerjen val?

5. Kakšna je razlika med kineskopom in ikonoskopom?

6. Poimenujte področja uporabe radarja.

7. Kako prenesti sliko na daljšo razdaljo?

8. Kako dobite sliko na zaslonu kineskopa?

9. Kako se slika pridobi v ikonoskopu in se nato prenese v obliki elektromagnetnih valov?

10. Zakaj in kako val dobi videz žarka?

11. Kako in s kakšno pomočjo radar ojača prejeti odbit radijski val?

12. Kaj pojasnjuje najboljšo slišnost radijskih postaj pozimi?

B). Reševanje problema:

1. Koliko nihanj se pojavi v elektromagnetnem valu z valovno dolžino 30 m v času, enakem obdobju zvočne vibracije s frekvenco 200 Hz?

2. Na kakšni razdalji je letalo od radarja, če je signal, ki se od njega odbije, sprejet 210 -4 s po pošiljanju tega signala?

3. V nihajnem krogu, ki oddaja elektromagnetno valovanje dolžine 450 m, določite obdobje nihanja v nihanju.

4. Radijski signal, poslan na Luno, se je odbil in sprejel na Zemlji 2,5 s po tem, ko je bil poslan. Določite razdaljo od Zemlje do Lune.

5. Na kateri frekvenci oddajajo ladje signale v sili SOS, če je po Mednarodnem sporazumu valovna dolžina 600 m?

6. Določite doseg radarja, ki oddaja 500 impulzov na sekundo.

7. Koliko tresljajev se pojavi v elektromagnetnem valu z valovno dolžino 300 metrov v času, ki je enak obdobju zvočnih tresljajev s frekvenco 2 kHz?

1. 
   Določite doseg radarja, ki oddaja 500 impulzov na sekundo?
2. 
   Določite obdobje in frekvenco radijskega oddajnika, ki deluje na valovni dolžini 30 m.
3. 
   Določite frekvenco in valovno dolžino radijskega oddajnika, če je obdobje njegovih električnih nihanj 10 -6 s.
4. 
   Koliko radijskih postaj lahko deluje brez motenj v območju valovnih dolžin 200-600 m, če je vsaki postaji dodeljen frekvenčni pas 4 kHz?

V. Povzetek pouka.

VI. Domača naloga: § 55 - 57.

1.Splošne informacije o radarskih sistemih

2. Klasifikacija radarskih sistemov

3. Signali in cilji v radarju

4. Metode za merjenje ciljnih koordinat

5. Sledilne radarske postaje

6. Fazni detektor

7. Mešalnik

8. Značilnosti razvoja in primeri sodobnih radarjev

Bibliografija

1. Splošne informacije o radarskih sistemih

Namen in obseg.

Radar je skupek metod in tehničnih sredstev, namenjenih zaznavanju različnih predmetov v prostoru, merjenju njihovih koordinat in parametrov gibanja s sprejemom in analizo elektromagnetnih valov, ki jih oddajajo ali ponovno sevajo predmeti.

Radar kot znanstvena in tehnična smer v radiotehniki je nastal v 30. letih prejšnjega stoletja. Dosežki letalske tehnologije so zahtevali razvoj novih sredstev za odkrivanje letal z visoko zmogljivostjo (domet, natančnost). Kot takšna sredstva so se izkazali radarski sistemi.

Izjemen prispevek k razvoju radarja so dali sovjetski znanstveniki in inženirji P. K. Oshchepkov, M. M. Lobanov, Yu. K. Korovin in B. K. Shembel. V Sovjetski zvezi so bili prvi uspešni poskusi odkrivanja letal z radarskimi napravami izvedeni že v letih 1934/36. Leta 1939 so prvi serijski domači radarji začeli uporabljati zračne obrambe. Pomemben korak v razvoju radarja je bil nastanek v letih 1940/41. pod vodstvom pulznega radarja Yu. B. Kobzareva. Trenutno je radar eno najbolj naprednih področij radijskega inženiringa.

Pridobivanje informacij v radarju je povezano z opazovanjem določenega območja prostora. Tehnična sredstva, s katerimi se izvaja radarski nadzor, se imenujejo radarske postaje (RLS) ali radarji; in opazovani objekti so radarske tarče. Tipične tarče so letala, rakete, ladje, zemeljske inženirske strukture itd.

Pri radarju je najpogosteje izmerjen razpon med tarčo in radarjem, kotne koordinate (azimut, višina) in radialna komponenta hitrosti glede na radar. (Azimut je kot med smerjo proti cilju in severno smerjo, merjen v vodoravni ravnini. Višinski kot se meri med vektorjem poševnega dosega in njegovo projekcijo na vodoravno ravnino.) V nekaterih primerih je naloga radarskega nadzora. vključuje tudi identifikacijo (prepoznavanje) tarč.

Izraz "radarski sistem" združuje radar in drugo sorodno tehnična sredstva, operaterji, opazovane cilje in prostor, v katerem se opazovanje izvaja.

Radarski sistemi so skoraj vedno del kompleksnejših supersistemov. Ti supersistemi so velikega vojaškega in nacionalnega gospodarskega pomena in najdejo različne aplikacije: za nadzor zračnega prometa, v navigaciji letal in ladij, v geofizikalnih in astrofizikalnih raziskavah itd.

Radarski sistemi so informacijski del takih nadsistemov in delujejo skupaj in v medsebojni povezavi z drugimi podsistemi nadsistema (radionavigacija, radijsko vodenje, prenos informacij).

Radarske metode.

Nosilec informacij v radarju je radarski signal – elektromagnetno valovanje, ki ga oddaja tarča. To sevanje je lahko različne narave; sekundarno sevanje (odboj) ali lastno sevanje radijskih valov. Glede na način oblikovanja radarskega signala se razlikujejo aktivne, aktivne z aktivnim "odzivom" in pasivne metode radarja.

Pri aktivnem radarju radarski oddajnik oddaja močan sondalni signal v smeri cilja. Ko tarčo obsevamo z elektromagnetnim valovom, se del energije valovanja absorbira, preostanek pa odbije. Radarski sprejemnik zajame šibek odbit signal. Zaznavanje odbitega signala kaže na prisotnost cilja. Analiza prejetega signala in njegova primerjava z oddanim omogoča pridobivanje informacij o prostorskem položaju in premikanju cilja glede na radar.

Pri aktivnem radarju z aktivnim odzivom se radarski signal ustvari s ponovnim oddajanjem sondirnega signala s posebnim transponderjem, nameščenim na tarči. Sistemi, ki uporabljajo to metodo, se uporabljajo za spremljanje letal, vesoljskih plovil z repetitorjem signala na krovu.

Aktivne radarske sisteme je mogoče kombinirati in ločiti. V prvem primeru sta sprejemni in oddajni del radarja združena v eni napravi; v drugem - sprejemne in oddajne naprave so nameščene različne točke prostor oddaljen drug od drugega.

V pasivnem radarju se spontani signali uporabljajo kot signali. elektromagnetno sevanje nameni: lastna toplotna radijska emisija fizičnih teles ali sevanje radiotehničnih naprav, nameščenih na tarči. Pasivni radar ima samo sprejemno napravo, ki se uporablja za zaznavanje ciljev in merjenje njihovih kotnih koordinat.

Na sedanji stopnji razvoja tehnologije se pogosto izkaže, da je težko zgraditi pasivne radarje z visokimi Tehnične specifikacije uporaba toplotne radijske emisije zaradi nizke intenzivnosti. Zato so takšni radarji našli omejeno uporabo. Velik pomen imajo posebne pasivne radarje, namenjene radijskemu izvidovanju.

2. Klasifikacija radarskih sistemov

Razvrstitev radarskih sistemov lahko temelji na različnih značilnostih. Za radarske sisteme, ki pridobivajo, obdelujejo in zbirajo informacije o radarskih ciljih, so najpomembnejše informacijske lastnosti, in sicer: namen in narava prejetih informacij. Vendar pa je v praksi takšna klasifikacija pogosto nezadostna. Zato je uvedena dodatna klasifikacija glede na način generiranja in obdelave signalov, glede na lokacijo (objekt) opreme, glede na obseg uporabljenih radijskih valov.

Element radarskega sistema, ki določa njegov namen, osnovne lastnosti, zmogljivosti praktična uporaba, so radarji. Glede na namen in naravo prejetih informacij lahko ločimo tri razrede radarjev.

1. Radar nadzornega tipa. Namen teh radarjev je iskanje, zaznavanje ciljev in relativno grobo merjenje njihovih koordinat. Takšni radarji zagotavljajo informacije o številnih ciljih hkrati. zaščitni znak ti radarji - delujejo v načinu periodičnega pregleda določenega območja prostora. Nadzorni radarji se uporabljajo za spremljanje zračnega prostora, kopnega ali vodne površine.

2. Radar za sledenje. Namen takšnih radarjev je natančno merjenje in neprekinjeno zagotavljanje informacij o vrednostih ciljnih koordinat. Radarji za sledenje sledijo enemu ali več ciljem. Zlasti radarji za sledenje se uporabljajo za nadzor orožja in sledenje letalom v sistemih ATC.

3. Specializirani merilniki in radarji kratkega dosega. Ta vrsta vključuje naprave, ki opravljajo določeno nalogo. Takšne naprave praviloma merijo en parameter položaja oziroma premikanja tarče (predmeta) in delujejo na znano tarčo. Po dogovoru imajo obravnavane naprave široko paleto. Kot primer naj opozorimo na radarje, ki se uporabljajo kot navigacijske merilnike – letalski radijski višinomer, Dopplerjev meter za vektor hitrosti letala.

Obstajajo tudi kombinirani in večnamenski radarji. Kombinirani sistem združuje nadzorni in sledilni radar. Najbolj napredni so večnamenski radarji. Takšni radarji lahko hkrati pregledujejo prostor in sledijo ciljem.

Vezje in tehnična konstrukcija ter zasnova radarja so v veliki meri odvisni od mesta (objekta) postavitve, od načina generiranja in obdelave signalov. Glede na kraj namestitve se radarji delijo na zemeljske (stacionarne in mobilne) in zračne: letala, vesolje, ladje.

Po načinu generiranja in obdelave signalov so radarji pulzni in z neprekinjenim sevanjem, koherentni in nekoherentni, enokanalni in večkanalni.

Značilnosti in parametri radarskih sistemov se običajno delijo na taktične in tehnične. Prvi od njih določajo možnosti praktične uporabe sistema.

Navajamo glavne taktične značilnosti in parametre.

1. Območje pokritja (delovno območje) - območje prostora, v katerem radar opravlja svoje funkcije, ki jih določa njegov namen.

2. Izmerjene koordinate in natančnost njihovega merjenja. Izmerjene koordinate so določene glede na namen radarja. Obstajajo eno-, dvo- in trikoordinatni radarji. Merjenje koordinat spremljajo napake, ki omejujejo možnost taktične uporabe radarja. Prekomerno povečanje natančnosti vodi do zapleta zasnove in do neupravičenega povečanja stroškov sistema.

3. Ločljivost radarja označuje možnost ločenega opazovanja ciljev in merjenja njihovih parametrov z majhno razliko v teh parametrih. Ločljivost loči po dosegu, smeri in hitrosti. Cilje, ki niso rešeni niti v dosegu, niti v smeri, niti v hitrosti, radar zazna kot en cilj. V mnogih primerih taktične uporabe radarja je ločljivost izjemnega pomena značilnost, ki določa samo možnost praktične uporabe radarja.

4. Za odpornost proti motnjam je značilna sposobnost radarja, da opravlja svoje funkcije pod vplivom različnih vrst motenj, naravnih in organiziranih.

5. Pasovna širina je določena z gostoto naključnega toka ciljev, informacije o katerih obdeluje radar in jih izda z določeno natančnostjo.

6. Čas uvajanja (dovajanje do delovni pogoj). Ta parameter označuje možnost uporabe radar v v hitro spreminjajočem se okolju.

Uvod v radar.

Uvod

Reševanje velikega števila problemov z določeno učinkovitostjo je nemogoče brez uporabe radarske tehnologije, katere fizikalni principi temeljijo na razprševanju radijskih valov po predmetih, meteoroloških formacijah in drugih nehomogenostih (v nadaljevanju predmeti), ki se razlikujejo po svojih električnih značilnostih. (električna prepustnost ε, dielektrična konstanta μ in električna prevodnost σ).

Intenzivnost in druge neenergetske značilnosti sipanja ali odboja radijskih valov (sekundarna jakost polja) odvisno:

Glede na stopnjo razlike med značilnostmi obsevanih predmetov in medijem za širjenje radijskih valov (RRW),

Od oblike predmetov

Razmerje med njihovimi velikostmi l in valovno dolžino λ

Iz polarizacije radijskih valov.

Prav te značilnosti so zanimive z uporabnega vidika.

Zato je upoštevanje osnovnih konceptov, ki se uporabljajo v radarju, zelo pomembno.

Za dosego naših ciljev razmislite o naslednjih vprašanjih:

1. Fizične osnove radarja.

2. Koordinatni sistemi, ki se uporabljajo v radarju.

3. Osnovne metode radarja.

To gradivo za usposabljanje lahko najdete v naslednjih virih:

1. Bakulev P.A. Radarski sistemi: Učbenik za univerze. – M.:

Radijska tehnika, 2004.

2. Belotserkovsky G.B. Osnove radarja in radarja

naprave. - M.: Sovjetski radio, 1975.

1. Fizične osnove radarja.

Radar - To je področje radijske elektronike, ki se ukvarja z odkrivanjem objektov (ciljev), določanjem njihovih prostorskih koordinat, parametrov gibanja in fizičnih dimenzij z uporabo radiotehničnih sredstev in metod.

Naštete naloge se rešujejo v procesu radarskega nadzora in se imenujejo za to zasnovane naprave radarske postaje(radar) ali radar.

TO radarske tarče (ali preprosto tarče) vključujejo: letala s posadko in brezpilotno plovilo (LA), naravna in umetna vesoljska telesa, atmosferske formacije, morske in rečne ladje, različne zemeljske in podzemne, površinske in podvodne objekte itd.

Informacije o cilju so vsebovane v radarskih signalih.

Pri sondiranju letalskega radarja je treba najprej pridobiti podatke o njihovih prostorskih koordinatah (domet do cilja in njegove kotne koordinate).

Radiotehnične meritve dosega se imenujejo radijski razpon in kotne koordinate - radijsko usmerjanje.

Pred merjenjem koordinat in hitrosti tarč poteka njihovo odkrivanje, ločljivost in identifikacija.

Spodaj resolucija cilji razumejo opredelitev števila ciljev v skupini, njihove dolžine, razreda itd.

Priznanje namen pomeni določitev njegovih bistvenih značilnosti, zlasti državljanstva.

Definicija tipa(razred) cilja se proizvaja v procesu njegovega prepoznavanja, ki vključuje kompleksno obdelavo radarskih signalov.

Imenuje se celota informacij, prejetih z radarskimi sredstvi radarske informacije . Slednji se prenaša na poveljniška mesta, osebne računalnike in izvršilne naprave.

Od vseh naštetih funkcij radarja je glavna radarski nadzor(zaznavanje ciljev, merjenje koordinat in parametrov gibanja) ter diskriminacija objektov, njihova identifikacija in prenos prejetih radarskih informacij v predvideni namen so dodatne funkcije PJIC.

Pridobivanje radarskih informacij temelji na fizikalnih lastnostih elektromagnetnih valov (EMW), ki se uporabljajo kot nosilci radarskega signala. Kot je znano, se EMW širijo v homogenem mediju v ravni črti s konstantno hitrostjo

kjer je absolutna dielektrična in magnetna prepustnost medija RRW.

Za prosti prostor f/m; g/m in ustrezna/s.

Konstantnost vektorja hitrosti širjenja EMW v homogenem mediju, t.j. njegov modul in smer, služi fizična osnova radarske meritve.

Dejansko sta zaradi tega doseg in čas širjenja radijskega valovanja (RV) premo sorazmerna, in če se izmeri čas prehoda vala med tarčo in radarjem, postane razdalja med njima znana:

Cilj vnaša nehomogenost v prosti prostor, saj se njeni parametri oziroma njegovi parametri razlikujejo od tistih, ki kršijo konstantnost vektorja hitrosti RRW.

Posledično predmet pretvarja radijsko oddajanje: del energije se ponovno odbije, del absorbira predmet in se spremeni v toploto, drugi del, ko je predmet radijsko prozoren, pa se lomi in spremeni smer RRT. Z vidika radarja je zanimiv prvi primer, ko tarča postane vir sekundarnega sevanja.

Avtor čas zakasnitve odbit signal glede na sevani

opredeliti poševni razpon cilji

Možna je tudi taka rešitev: na tarčo, če je "svoj", in ne sovražnik, je nameščen oddajnik, imenovan obtoženi ali repetitor, ki od radarja sprejme sondalni signal in ga ojača za izstrelitev. oddajnik. Odzivni signal se sprejme na radarju, ciljni doseg pa je določen s formulo

, (1.5)

kjer je zakasnitev odzivnega signala glede na sondalni; je znani zakasnitveni čas signala v vezjih transponderja.

Vrednost je treba izmeriti z brezinercijsko elektronsko uro, saj je zakasnitev radarskih signalov zelo majhna (od mikro do milisekund).

Na primer, EMW se odbije od tarče, ki se nahaja na daljavi D= 150 m od radarja, zamujajo za 1 µs, vsak kilometer razdalje do cilja pa ustreza EMW zakasnitvi 1000/150 = 6,7 µs.

Recimo, da ima radarska antena obliko premočrtnega niza R vibratorji, razmaknjeni drug od drugega na daljavo d(slika 1.1, a). Pomembna oddaljenost cilja od radarja nam omogoča domnevo, da so žarki, ki prihajajo od tarče do vibratorjev, usmerjeni vzporedno pod kotom φ proti antenskemu nizu, in da so amplitude električnih pogonskih sil (EMF), induciranih v posameznih vibratorjih so med seboj enaki: .

V teh pogojih se emfs sosednjih vibratorjev razlikujejo le v faznem zamiku ψ, ki ga povzroča razlika v poti valov. Ker za vsako enoto dolžine ta potujoči val zaostaja v fazi za kot, potem

. (1.6)

Dodajanje vektorjev EMF vibratorjev pod različnimi koti ψ \u003d ψ "(slika 1.1, b) in ψ = ψ" (slika 1.1, c) daje različno končno EMF. Kot je razvidno iz slike 1.1 in formule (1.6), se s spremembo φ spremeni faza ψ in posledično amplituda nastale EMF v sprejemni anteni. To pomeni možnost iskanja smeri cilja po amplitudnih in faznih značilnostih usmerjenosti antene.

riž. 1.1. Sprejem EMW z antenskim nizom linearnega vibratorja (a) in vektorski diagrami EMF niza za različne smeri obsevanja (b, c)

Kot smo že omenili, je bil primarni razlog za nastanek takšnih značilnosti razlika v zamudi valov, ki jih sprejemajo posamezni elementi antenskega niza. Zato ne samo radijsko določanje razdalje, temveč tudi radijsko usmerjanje temelji na konstantnosti hitrosti in smeri RRW.

Radialno in kotno hitrost tarče je mogoče najti z izračunom stopnje povečanja dosega in kotov skozi čas. Običajno je zaželena enostavnejša in natančnejša operacija - neposredna meritev tako imenovanega Dopplerjevega premika nosilne frekvence signala, ki ga povzroča premik tarče.

Dopplerjev frekvenčni premik je povezan z radialno hitrostjo gibanja

razmerje med objekti

, (1.7)

kjer je valovna dolžina oddanega signala; je radialna hitrost relativnega gibanja tarče.

Če se tarča približa radarju ali se odmakne od njega, se odbit signal pojavi v radarju prej ali pozneje, kot ko cilj miruje. Zaradi tega ima faza sprejetega vala druge vrednosti, kar je enakovredno povečanju frekvence radijskega signala. Z merjenjem prejetega (doplerjevega) frekvenčnega prirastka je mogoče (spet zaradi konstantnosti hitrosti RRR) določiti radialno hitrost tarče.

Tako kot je razlika v času zakasnitve signala v antenskih elementih določena s kotnimi koordinatami tarče, je razlika v premikih Dopplerjeve frekvence v istih (običajno ekstremnih) elementih antenskega niza določena s hitrostjo spremembe kotni položaj tarče.

Druge fizikalne lastnosti EMW so:

Ravnost širjenja v homogenem mediju, ki je pomembna za dobavno merjenje kotnih koordinat in parametrov gibanja;

Sposobnost oblikovanja v ozek žarek, s čimer se poveča natančnost, ločljivost in odpornost radarja na hrup;

Sposobnost odseva od predmetov;

Sposobnost spreminjanja njegove frekvence ob relativnem premikanju cilja in radarja.

Tako radarski signali, ki se odbijajo od tarč, vsebujejo vse informacije o njih, saj se pri odboju spreminjajo vsi parametri signala (amplituda, frekvenca, začetna faza, trajanje, spekter, polarizacija itd.).

Če Maxwell ne bi napovedal obstoja radijskih valov in jih Hertz ne bi odkril v praksi, bi bila naša realnost povsem drugačna. Nismo mogli hitro izmenjati informacij po radiu in Mobilni telefoni, raziskujte oddaljene planete in zvezde s pomočjo radijskih teleskopov, opazujte letala, ladje in druge objekte s pomočjo radarjev.

Kako nam pri tem pomagajo radijski valovi?

Viri radijskih valov

Viri radijskih valov v naravi so strele - velikanske električne iskre v atmosferi, katerih tok lahko doseže 300 tisoč amperov, napetost pa je milijard voltov. Med nevihtami vidimo strele. Mimogrede, pojavljajo se ne samo na Zemlji. Bliske strele so zaznali na Veneri, Saturnu, Jupitru, Uranu in drugih planetih.

Skoraj vsa vesoljska telesa (zvezde, planeti, asteroidi, kometi itd.) so tudi naravni viri radijskih valov.

V radijskem oddajanju, radarju, komunikacijskih satelitih, fiksnih in mobilnih komunikacijah, različni sistemi navigacija uporablja umetne radijske valove. Vir takšnih valov so visokofrekvenčni generatorji elektromagnetna nihanja, katerega energija se prenaša v vesolje s pomočjo oddajnih anten.

Lastnosti radijskih valov

Radijski valovi so elektromagnetni valovi, katerih frekvenca je v območju od 3 kHz do 300 GHz, dolžina pa je od 100 km do 1 mm. Širijo se v okolju in spoštujejo določene zakone. Pri prehodu iz enega medija v drugega opazimo njihov odboj in lom. Prav tako so prisotni pojavi difrakcije in interference.

Difrakcija ali upogibanje se pojavi, če so na poti radijskih valov ovire, ki so manjše od dolžine radijskega valovanja. Če se izkaže, da so njihove velikosti večje, se od njih odbijajo radijski valovi. Ovire so lahko umetnega (strukture) ali naravnega (drevesa, oblaki) izvora.

Radijski valovi se odbijajo tudi od zemeljskega površja. Poleg tega jih površina oceana odseva približno 50 % močneje kot kopno.

Če je ovira prevodnik električnega toka, potem radijski valovi ji oddajo nekaj svoje energije in v prevodniku nastane električni tok. Del energije se porabi za vzbujanje električnih tokov na površini Zemlje. Poleg tega se radijski valovi razhajajo od antene v krogih v različnih smereh, kot valovi iz kamenčka, vrženega v vodo. Zaradi tega radijski valovi sčasoma izgubijo energijo in razpadejo. In dlje kot je od vira sprejemnik radijskih valov, šibkejši je signal, ki ga je dosegel.

Interferenca ali superpozicija povzroča medsebojno ojačanje ali dušenje radijskih valov.

Radijski valovi se širijo v vesolju s hitrostjo, ki je enaka hitrosti svetlobe (mimogrede, svetloba je tudi elektromagnetno valovanje).

Kot vsako elektromagnetno valovanje je za radijske valove značilna valovna dolžina in frekvenca. Frekvenca je povezana z valovno dolžino z razmerjem:

f= c/ λ ,

kje f je frekvenca vala;

λ - valovna dolžina;

c je svetlobna hitrost.

Kot lahko vidite, daljša kot je valovna dolžina, nižja je njena frekvenca.

Radijski valovi so razdeljeni v naslednje razpone: ekstra dolgi, dolgi, srednji, kratki, ultra kratki, milimetrski in decimilimetrski valovi.

Širjenje radijskih valov

Radijski valovi različnih dolžin se v vesolju ne širijo enako.

Ultra dolgi valovi(valovna dolžina 10 km ali več) zlahka zaobidejo velike ovire blizu površja Zemlje in jih ta zelo slabo absorbira, zato izgubijo manj energije kot drugi radijski valovi. Posledično tudi propadajo veliko počasneje. Zato se v vesolju takšni valovi širijo na razdalje do nekaj tisoč kilometrov. Globina njihovega prodiranja v okolje je zelo velika in se uporabljajo za komunikacijo s podmornicami, ki se nahajajo na velikih globinah, pa tudi za različne študije geologije, arheologije in tehnike. Sposobnost ultradolgih valov, da se zlahka upognejo okoli Zemlje, omogoča preučevanje zemeljske atmosfere z njihovo pomočjo.

dolga, oz kilometer, valovi(od 1 km do 10 km, frekvenca 300 kHz - 30 kHz) so prav tako podvrženi difrakciji, zato se lahko širijo na razdalje do 2.000 km.

srednje, oz hektometrični, valovi(od 100 m do 1 km, frekvenca 3000 kHz - 300 kHz) slabše zaobidejo ovire na površini Zemlje, močneje se absorbirajo, zato veliko hitreje propadajo. Razprostirajo se na razdaljah do 1000 km.

kratki valovi obnašati drugače. Če avtoradio v mestu uglasimo na kratek radijski val in se začnemo premikati, se bo z odmikom od mesta sprejem radijskega signala poslabšal, na razdalji približno 250 km pa se bo popolnoma ustavil. Čez nekaj časa pa se bo radijsko oddajanje nadaljevalo. Zakaj se to zgodi?

Stvar je v tem, da radijski valovi kratkega dosega (od 10 m do 100 m, frekvenca 30 MHz - 3 MHz) na zemeljski površini zelo hitro zbledijo. Vendar pa se valovi, ki odhajajo pod velikim kotom proti obzorju, odbijajo od zgornje plasti atmosfere - ionosfere, in se vračajo nazaj, za seboj pa pustijo na stotine kilometrov "mrtve cone". Nadalje se ti valovi že odbijajo od zemeljske površine in spet usmerijo v ionosfero. Če se večkrat odražajo, se lahko večkrat obkrožijo Zemlja. Krajši kot je val, večji je odbojni kot od ionosfere. Toda ponoči ionosfera izgubi odbojnost, zato so kratkovalovne komunikacije ponoči slabše.

AMPAK ultrakratki valovi(meter, decimeter, centimeter z valovno dolžino krajšo od 10 m) se ne more odbiti od ionosfere. Širijo se v ravni črti, prodrejo vanjo in gredo višje. Ta lastnost se uporablja za določanje koordinat zračnih objektov: letal, jate ptic, nivoja in gostote oblakov itd. Toda ultrakratki valovi ne morejo obiti tudi zemeljske površine. Zaradi dejstva, da se širijo znotraj vidnega polja, se uporabljajo za radijsko komunikacijo na razdalji 150 - 300 km.

Po svojih lastnostih so ultrakratki valovi blizu svetlobnih valov. Toda svetlobne valove je mogoče zbrati v žarek in jih poslati Pravo mesto. Tako sta razporejeni reflektor in svetilka. Enako se naredi z ultrakratkimi valovi. Sestavljeni so s posebnimi antenskimi ogledali, na katere se pošlje ozek žarek pravo smer, kar je še posebej pomembno, na primer pri radarskih ali satelitskih komunikacijah.

milimetrski valovi(od 1 cm do 1 mm), najkrajši valovi radijskega območja, so podobni ultrakratkim valovom. Razmnožujejo se tudi v ravni črti. Toda resna ovira zanje so padavine, megla, oblaki. Poleg radioastronomije, hitre radiorelejne komunikacije so našli uporabo v mikrovalovni tehnologiji, ki se uporablja v medicini in vsakdanjem življenju.

Submilimeter Med radijske valove spadajo tudi decimilimetrski valovi (od 1 mm do 0,1 mm) po mednarodni klasifikaciji. V naravnih razmerah skoraj ne obstajajo. V energetskem spektru Sonca zasedajo zanemarljiv delež. Ne dosežejo zemeljskega površja, saj jih absorbirajo vodna para in molekule kisika v atmosferi. Ustvarjeni iz umetnih virov, se uporabljajo v vesoljskih komunikacijah, za preučevanje atmosfere Zemlje in drugih planetov. Visoka stopnja varnosti teh valov za človeško telo omogoča njihovo uporabo v medicini za skeniranje organov.

Submilimetrski valovi se imenujejo "valovi prihodnosti". Povsem možno je, da bodo znanstvenikom dali možnost, da preučijo strukturo molekul snovi na povsem nov način, v prihodnosti pa jim morda celo omogočili nadzor nad molekularnimi procesi.

Kot lahko vidite, se uporablja vsak obseg radijskih valov, kjer se značilnosti njegovega širjenja uporabljajo z največjo koristjo.

Ker se pri prenosu elektromagnetnih valov sprejemnik in oddajnik pogosto nahajata blizu površine Zemlje, bodo oblika in fizikalne lastnosti zemeljskega površja pomembno vplivale na širjenje radijskih valov. Poleg tega bo na širjenje radijskih valov vplivalo tudi stanje ozračja.

IN zgornje plasti atmosfera je ionosfera. Ionosfera odbija valove z valovno dolžino λ>10 m. Razmislimo o vsaki vrsti valov posebej.

ultrakratki valovi

Ultrakratki valovi - (λ< 10 м). Этот диапазон волн не отражается ионосферой, а проникает сквозь нее. Они не способны огибать земную поверхность, поэтому чаще всего используются для передачи сигнала на расстояния в пределах прямой видимости.

Poleg tega, ker prodrejo v ionosfero, jih je mogoče uporabiti za prenos signala v vesolje, za komunikacijo z vesoljskimi plovili. V zadnjem času so vse pogostejši poskusi odkrivanja drugih civilizacij in posredovanja različnih signalov. Pošiljajo se različna sporočila, matematične formule, podatki o osebi itd.

kratki valovi

Obseg kratkih valov je od 10 m do 100 m. Ti valovi se bodo odbijali od ionosfere. Razširjajo se na dolge razdalje le zaradi dejstva, da se bodo večkrat odbijale od ionosfere do Zemlje in od Zemlje do ionosfere. Ti valovi ne morejo preiti skozi ionosfero.

Lahko oddamo signal na Južna Amerika, ampak vzemite ga na primer v središču Azije. Ta razpon valov je tako rekoč stisnjen med Zemljo in ionosfero.

Srednji in dolgi valovi

Srednji in dolgi valovi - (λ je veliko več kot 100 m). Ta razpon valov se odbija od ionosfere. Poleg tega se ti valovi dobro upognejo okoli zemeljske površine. To je posledica pojava difrakcije. Poleg tega daljša kot je valovna dolžina, bolj izrazita bo ta ovojnica. Ti valovi se uporabljajo za prenos signalov na dolge razdalje.

Radar

Radar je namenjen odkrivanju in prepoznavanju točna lokacija nek predmet z uporabo radijskih valov. Radarska naprava se imenuje radar ali radar. Radar je sestavljen iz sprejemnega in oddajnega dela. Iz antene se prenašajo visoko usmerjeni valovi.

Odbite valove sprejema bodisi ista antena bodisi druga. Ker je val zelo usmerjen, lahko govorimo o radarskem žarku. Smer proti objektu je opredeljena kot smer žarka v trenutku, ko je odbit žarek vstopil v sprejemno anteno.

Impulzno sevanje se uporablja za določanje razdalje do predmeta. Oddajna antena oddaja valove v zelo kratkih impulzih, preostali čas pa deluje na sprejemanje odbitih valov.

Razdalja se določi z merjenjem časa potovanja vala do predmeta in nazaj. In ker je hitrost širjenja elektromagnetnih valov enaka hitrosti svetlobe, bo veljavna naslednja formula.