Radar

Från fyrwiki
Hoppa till: navigering, sök

radar, förkortning av engelskans RAdio Detection And Rangeing. Anordning som med hjälp av radiovågor inte bara kan upptäcka föremål utan även ange riktning och avstånd till dem. Radarekot presenteras vanligen på en radarskärm.

Radarvågorna fångas upp av antennen, förstärks i ett högfrekvenssteg och blandas med en internt genererad signal från lokaloscillatorn. Denna har en frekvens något lägre än radarns. Signalen med skillnad i frekvens släpps igenom ett filter, behandlas och presenteras på skärmen. Figur Leif Elsby

Symbol fyr.jpg Blixtsymbol.jpg Symbol racon.jpg Kompassros ritad.jpg

Skärm med visning av radarbild
Radarantenn och pejlantenn (liknar två ringar i kors) på ett fartyg
Med en radarreflektor på till exempel en fyr syns ekot tydligare. Arkiv AGA AB

Pulsradar

Radarn uppfanns under andra världskriget. Apparaturen består av sändare, antenn (vanligen vridbar), mottagare och "skärm", vilken ursprungligen var ett katodstrålerör (PlanPolär Indikator, PPI. Jämför "tjock-TV").

Samtidigt med att en puls sändes ut från sändaren via antennen, startade en elektronstråle att med jämn hastighet länkas av från centrum av skärmen och ut mot dess periferi.

  • När ett eko från pulsen nådde mottagaren ökades intensiteten på elektronstrålen och den fosforiserande skärmen lyste upp.
  • Det hela upprepades med att antennen vreds något och nästa puls sändes ut.
  • Riktningen för katodstrålen var synkroniserad med antennens riktning.
  • Nästa eko visades på skärmen osv.
  • Denna princip kallas pulsradar och används för navigering och övervakning.

Interferensradar

Radarn i ett flygplan fungerar med annan signalbehandling för ekot och kallas för interferensradar.

  • Den utnyttjar Dopplerprincipen.
  • Detta för att lättare kunna urskilja rörliga föremål, t ex andra flygplan.

Avstånd o riktning

Avståndet till föremålet kan mätas upp med hjälp av ringar på skärmens yta.

Riktningen till föremålet kan läsas av mot en skala på skärmens ytterkant.

Frekvenser

Radarn sänder i mikrovågsområdet, dvs med våglängden ett antal cm. Vatten (nederbörd och vattenånga i luft) absorberar inte särskilt mycket vid vissa av dessa våglängder och möjliggör att radarn kan "se igenom".

För övervakning och spaning med lång räckvidd används 25 cm våglängd (L-bandet). Detta kräver dock relativt stora antenner.

  • För navigering av större fartyg används 10 cm våglängd (S-bandet),
  • för mindre fartyg i kustområden vanligen 3 cm våglängd (X-bandet).
Ju kortare våglängden är desto mindre kan antennen göras, men räckvidden blir sämre.

För radar reserverade frekvensband (år 2003)

Frekvens (MHz) motsvarar våglängd (cm) ___ Anmärkning
1215-1355 _________ 24,7-22,1 ____________ L-bandet
2700-3400 _________ 11,1-8,8 _____________ S-bandet
5250-5850 __________ 5,7-5,1
8500-9800 __________ 3,5-3,1 _____________ X-bandet
10000-10250 ________ 3,0-2,9 _____________ X-bandet
15900-17100 ________ 1,9-1,8
33000-35000 ________ 0,91-0,86

Sändarrör

Som sändarrör användes en magnetron.

  • Utsänd effekt i varje puls är 20-75 kW för S-bandet resp 3-25 kW för X-bandet.
  • Nominell räckvidd: minsta 0,015 M, högsta 120 M.
  • Upplösningen är 1-1,5° för S-bandet resp 0,6-1° för X-bandet.

Magnetron hemma

En magnetron finns idag i ”varje” hem. Den alstrar värmen i mikrovågsugnen. Magnetronen i mikron sänder på en för radar något avvikande våglängd (2,45 GHz motsvarande 12 cm).

  • Den har effekten cirka 0,75 - 1 kW.
  • Vid denna våglängd ser inte radarvågorna "igenom" utan tvärtom absorberas av vattenmolekylerna

Mottagare

Mottagaren bygger på superheterodynprincipen, dvs den mottagna signalen förstärks och blandas med den något våglängdsförskjutna signalen från mottagarens interna oscillator.

  • Röret i denna var förr en reflexklystron men är nu ersatt av halvledarelektronik.
  • Den så erhållna blandsignalen filtreras, förstärks och presenteras.

Fast antenn

  • I en ny typ av antenn som inte roterar sitter ett stort antal sändare med var sin lilla antenn.
  • Genom att styra triggningen och tidsförskjuta deras utsändning och mottagning av puls kan man "svepa" med radarstrålen.
  • Detta kallas "phased array technique".

Radartransponder

På vissa fyrar, och motsvarande, monteras transpondrar för radarvågor. De sänder i 3- och 10-cm-banden. De benämns racon i sjökortet.

Fyrplatser och radar

Vissa fyrplatser, och i synnerhet de som låg nära en lotsplats kunde vara utrustade med radar.

Under 1950-talet inrättades på Brämön den första fyrplatsbaserade radarstationen.

Eftersom fyrplatser har en framskjuten placering var de idealiska för placering av utrustning för civil och militär radarspaning.


Jfr radarreflektor, radiofyr, riktad radiofyr, pejlstation, radiopejl, radiofrekvens, TRANSIT, GPS, D-GPS, Glonass, Galileo, LORAN, Decca Navigator, TORAN, Epos, radar, racon, radionavigering, navigering, astronomisk navigation.