مزاجك اليوم
مفهوم الرادار وأساسيات عمل الرادار
الجزء الاول
كلمة "RADAR" هي اختصار لـ RAdio Detection And Ranging
وقد تم تصميمه في الأصل حيث تم استخدام موجات الراديو لاكتشاف وجود هدف وتحديد بعده أو نطاقه
وقد لوحظ انعكاس الموجات الراديوية بواسطة الأشياء لأول مرة منذ أكثر من قرن مضى ففي عام 1903
و تم استخدام انعكاس موجات الراديو في ألمانيا لإثبات اكتشاف السفن في البحر
و استخدمت هذه التجارب المبكرة موجة مستمرة ( Continuous Wave ) واعتمدت على انعكاس الموجة المرسلة من هدف للإشارة إلى وجود هدف
و يمكن أن تكتشف إرسالات CW وجود جسم وإذا تم تشكيل الموجة الراديوية في حزمة ضيقة فيمكنها أيضا توفير معلومات السمت
لكن لا يمكن أن توفر إرسالات CW المدى .
كان نقص معلومات المدى قيدا خطيرا ولكن تم التغلب عليه أخيرا عن طريق تعديل إرسال الموجات الراديوية
لإرسال قطار من النبضات القصيرة بحيث يكون الوقت بين إرسال النبضة وعودة الصدى إلى المستقبل قياسا مباشرا للمدى
كما يعد تمييز الزاوية المستهدفة مهمة صعبة أخرى لأنظمة الرادار
حيث انة لكي يكتشف نظام الرادار هدفا يجب توجيه الهوائي نحو الهدف أثناء إرسال واستقبال طاقة التردد اللاسلكي.
حيث إن قدرة نظام الرادار على تحديد الزاوية بدقة هي دالة لعرض الحزمة الأفقي للهوائي فإذا تمت الإشارة إلى اكتساح الرادار إلى الشمال الحقيقي فيمكن قياس زاوية عودة الرادار بالنسبة إلى الشمال الحقيقي.
كما يعد تحديد سرعة الأهداف هو قدرة مهمة لأنظمة الرادار لتحقيق أن الرادارات تستفيد من تأثير دوبلر
تأثير دوبلر هو ظاهرة تغير أو إزاحة تردد الموجات الراديوية عندما تنعكس من هدف يتحرك بالنسبة للرادار لقياس السرعة الدقيقة
يقوم المعالج المركزي للرادار بحساب الاختلاف بين تردد الموجة المرسلة وتردد الموجة المنعكسة
( في الصور التالية يعبر الرمز fo عن التردد المرسل للرادار و الرمز ft عن تردد الموجة المنعكسة )
بالنسبة لهدف ثابت فإن تردد الإشارة المنعكسة سوف يساوي تردد الإشارة المرسلة
بالنسبة لهدف يتحرك نحو الرادار يكون تردد الإشارة المنعكسة أعلى من الإشارة المرسلة
بالنسبة لهدف يبتعد عن الرادار سيكون التردد المنعكس أقل من التردد المرسل
من المهم أن نلاحظ أن العوامل التي تؤثر على أزاحة دوبلر لا تستهدف السرعة المطلقة
وانما السرعة الشعاعية للهدف نتيجة لذلك تعتبر زاوية العرض بين الهدف والرادار مهمة للغاية.
مصطلحات اساسية
التردد ( Frequency )
تردد الإشارة المرسلة هو عدد المرات التي تكمل فيها طاقة التردد اللاسلكي دورة واحدة في الثانية
طول الموجة ( Wavelength )
من خصائص أي إشارة لتردد الراديو هو الطول الموجي.
الطول الموجي هو قياس المسافة المادية بين قمم الموجة الجيبية المنتشرة في الفضاء و معظم إشارات الرادار لها أطوال موجية تقاس بالسنتيمتر أو المليمترات
والطول الموجي والتردد لهما علاقة عكسية فكلما زاد التردد كان الطول الموجي أقصر
الاستقطاب ( Polarization )
الاستقطاب هو اتجاه موجة التردد الراديوي أثناء انتقالها عبر الفضاء
وهناك نوعان من الاستقطاب: خطي ودائري ويتم تحديد الاستقطاب بواسطة هوائي الرادار.
تتكون الطاقة الكهرومغناطيسية المتنقلة من مكونين: مجال إلكتروستاتيكي ومجال مغناطيسي.
هذان المجالان دائما متعامدان مع بعضهما البعض وعموديان على اتجاه السفر.
و يتم تعريف استقطاب الموجة من حيث الاتجاه إلى المجال الكهروستاتيكي وتكون هوائيات الرادار مستقطبة خطيا أو رأسيا أو أفقيا
الإشارة الموضحة فى الصورة مستقطبة رأسيا.
تستخدم بعض الرادارات الاستقطاب الدائري لتحسين اكتشاف الهدف في المطر و يمكن أن يكون الاستقطاب الدائري فى الاتجاه الأيمن أو الأيسر.
بالنسبة للاستقطاب الدائري يتغير اتجاه المجال الكهروستاتيكي بمرور الوقت ويتتبع موقعا دائريا حول مستوى ثابت متعامد مع اتجاه الانتشار.
اما بالنسبة للإشارة المستقطبة الدائرية اليمنى فيبدو أن الاتجاة الكهروستاتيكي يدور في اتجاه عقارب الساعة
على عكس الاشارة المستقطبة الدائرية اليسرى يكون الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة.
إن تأثير الاستقطاب على أجهزة الاستقبال والمرسلات واضح إلى حد ما
فإذا تم تصميم الهوائي لاستقبال استقطاب معين فسيواجه صعوبة في استقبال إشارة ذات استقطاب معاكس.
و يعرف هذا الموقف بأنه استقطاب متقاطع ويمكن أن يكون تأثير الاستقطاب المتقاطع على القتال الإلكتروني دراماتيكيا
اما إذا كان هوائي مستقبل تحذير الرادار مستقطبا لاستقبال إشارات مستقطبة رأسيا فقد لا يتم اكتشاف نظام تهديد يستخدم إشارة رادار مستقطبة أفقيا.
علاوة على ذلك إذا كان هوائي التشويش على نظام الهجوم الإلكتروني (EA) مستقطبا رأسيا أيضا فقد لا يتمكن من تشويش هذا النظام.
يوضح الجدول التالى تأثير الاستقطاب على مجموعات مختارة من هوائي الإرسال والاستقبال
أفق الرادار ( Radar horizon )
بغض النظر عن نوع المسح الذي يستخدمه نظام الرادار يمكن للتضاريس أن تحد من خط رؤية الرادار واكتشاف الهدف.
أفق الرادار هو المجال الحيوى من الأداء لأنظمة الكشف عن الطائرات التي يتم تحديدها من خلال المسافة التي ترتفع فيها حزمة الرادار بما يكفي فوق سطح الأرض لجعل اكتشاف هدف على مستوى منخفض مستحيلا بمعنى آخر هو أقصى مدى يمكن لنظام الرادار اكتشاف هدف بسبب انحناء الأرض.
ومن المهم أن نتذكر أن موجات الراديو التي تنتقل في الغلاف الجوي تكون منحنية أو منكسرة ولا تنتقل في خط مستقيم تماما
ومع ذلك تعتمد درجة الانكسار على الظروف الجوية التي تختلف اختلافا كبيرا ويصعب تحديدها بدقة والتنبؤ بها
لهذه الأسباب تستند معظم حسابات الرادار على افتراض أن موجات الراديو تنتقل في خط مستقيم
يعتمد مفهوم أفق الرادار على هذا الافتراض. (في الصيغة التالية تقاس المسافة بالأميال البحرية (نانومتر) ، ويقاس الارتفاع بالقدم)
يلعب الارتفاع المستهدف أيضا دورا مهما في أقصى مدى للكشف عن الرادار بسبب خط رؤية
لزيادة أفق الرادار فإن الطريقة الشائعة هي زيادة ارتفاع الهوائي.
هناك استثناء واحد لهذه القاعدة يطلق عليها رادار فوق الأفق (Over The Horizon)
على عكس من الرادار العادي الذي يكتشف الأهداف عن طريق إرسال واستقبال الراديو مباشرة منهم تقريبا في خط مستقيم
يجب على الرادار فوق الأفق استخدام مسار موجته "الانحناء" لتجاوز حدود انحناء الأرض
و هناك نوعان من رادار فوق الأفق OTH و هم :
رادار الموجة السماوية ( (OTH-B) Skywave radar )
يتغلب رادار الموجة السماوية على قيود انحناء الأرض باستخدام تردد منخفض جدا يتراوح في كثير من الأحيان بين 5-28 ميجاهرتز
وبالتالي يكون قادرا على "ارتداد" (تشتيت) موجته من الأيونوسفير (الطبقة المتأينة في الجزء العلوي من الغلاف الجوي).
بفضل هذا التصميم الفريد يمكن لرادار الموجة السماوية اكتشاف الطائرات على بعد آلاف الكيلومترات حتى لو كانت هذه الطائرات تطير على ارتفاع منخفض جدا ومع ذلك نظرا لأن رادار الموجة السماوية يستخدم ترددا منخفضا جدا فهي ليست فقط غير دقيقة للغاية ولكنها تتطلب أيضا هوائيات كبيرة للغاية وغالبا ما يصل ارتفاع كل هوائي فردي إلى 15-20 مترا بينما يتراوح طول مجموعة الرادار بأكملها غالبا ما بين 2-3 كم. علاوة على ذلك يجب فصل صفيف الاستقبال والإرسال
وتمركزه على بعد حوالي 150-200 كم من بعضها البعض نظرا لحجمها الشديد و تعد رادارات فوق الأفق أهدافا كبيرة وثابتة
علاوة على ذلك نظرا لأن رادار الموجة السماوية يحتاج إلى ارتداد موجته مرة أخرى من طبقة الأيونوسفير و هناك قيود على زاوية الاقتراب من ارتداد الموجة وبالتالي هناك منطقة عمياء كبيرة مخروطية الشكل أمام الرادار حيث لا يمكن اكتشاف الهدف وغالبا ما تسمى هذه المنطقة منطقة التخطي و غالبا ما يبلغ طول منطقة تخطي رادار الموجة السماوية 800-2700 كم ونتيجة لذلك لا يتم أستخدام رادار فوق الأفق الا لغرض التحذير
رادار الموجات السطحية / الأرضية ( Surface/Ground wave radar (OTH-SW) )
تتغلب رادارات الموجات السطحية او الأرضية على محدودية انحناء الأرض
باستخدام تردد إرسال منخفض جدا من 1.6-3 ميجاهرتز (يمكن أن يصل إلى 20 ميجاهرتز).
تميل هذه الموجات الكهرومغناطيسية إلى الانحناء أو "الانعراج" حول الحواف أو المنحنيات
وهي مقترنة بسطح المحيط الموصل لتشكيل "موجة أرضية" يمكنهم الانحناء فوق الأفق وسيتبعون انحناء الأرض
و على الرغم من الاسم الشائع لرادار "الموجة الأرضية" لا يمكن استخدام رادار الموجات السطحية / الأرضية
إلا على الخط الساحلي لأنها تتطلب خاصية التوصيل للمحيط.
و على غرار رادارات الموجة السماوية يتطلب رادار الموجة الأرضية أيضا هوائيات كبيرة لتشغيلها كما أن دقتها محدودة للغاية
ومع ذلك لا تحتوي رادارات الموجة الأرضية على نفس قيود منطقة التخطي مثل رادار الموجة السماوية
ويمكن أن تتمركز مجموعة الإرسال والاستقبال الفرعية الخاصة بها بالقرب من بعضها البعض على بعد 1-2 كم فقط
و من ناحية أخرى فإن مدى رادارات الموجة الأرضية أقصر بكثير من رادارات الموجة السماوية
حيث يمكن لرادارات الموجة السماوية اكتشاف الأهداف من مسافة تصل إلى 5500 كم
وغالبا ما تصل رادارات الموجة الأرضية الى مسافة 300-350 كم.
الانتشار ( Propagation )
تتأثر خصائص انتشار الطاقة الراديوية تأثرا عميقا بسطح الأرض والظروف الجوية يجب أن يأخذ أي تحليل لأداء الرادار في الاعتبار ظواهر الانتشار المرتبطة بإشعاع التردد الراديوي في بيئة "العالم الحقيقي" و تشمل أهم ظواهر الانتشار : الانكسار والانتشارالشاذ (مجاري الهواء) والتوهين.
الانكسار
في الفراغ تنتقل موجات الراديو في خط مستقيم ومع ذلك فإن موجات الراديو التي تنتشر داخل الغلاف الجوي للأرض لا تنتقل في خط مستقيم
حيث ينحني الغلاف الجوي للأرض أو ينكسر موجات الراديو.
ويتمثل أحد تأثيرات الانكسار الجوي لموجات الراديو في زيادة خط الرؤية للرادار حيث تعمل هذه الزيادة في الرادار على توسيع نطاق نظام الرادار بشكل فعال.
يحدث انكسار موجات الترددات الراديوية في الغلاف الجوي بسبب الاختلاف في سرعة الانتشار مع الارتفاع
و يستخدم مؤشر الانكسار لوصف هذا الاختلاف في السرعة
ويتم تحديده بواسطة المعادلة التالية
يستخدم مصطلح الانكسار (N) للتنبؤ بتأثير الانكسار على انتشار الموجات الراديوية
الانكسار هو تعبير "موسع النطاق" لمؤشر الانكسار ويستخدمه مصممو الرادار لحساب تأثير الانكسار على أنظمة الرادار الفعلية
في ترددات تشغيل الرادار العادية يمكن حساب انكسار الهواء المحتوي على بخار الماء باستخدام المعادلة التالية
مع زيادة الارتفاع ينخفض الضغط الجوي ومحتوى بخار الماء بسرعة و في الوقت نفسه تنخفض درجة الحرارة المطلقة ببطء بناء على معدل الزوال القياسي
و باستخدام المعادلة السابقة يمكن ملاحظة أن انكسار الغلاف الجوي يتناقص مع زيادة الارتفاع
و يعنى هذا الانخفاض في الانكسار أن سرعة موجات الراديو تزداد مع الارتفاع
والنتيجة هي الانحناء أو الانكسار الهابط لموجات الراديو و يؤثر انكسار الموجات الراديوية بشكل أساسي على أنظمة الرادار الأرضية
عند زوايا ارتفاع الهوائي المنخفضة خاصة في الأفق أو بالقرب منه
و بشكل عام بسبب الانكسار يزيد أفق الرادار لنظام الرادار على النظام البصري والأشعة تحت الحمراء بنسبة 10-15٪ تقريبا
الانتشار الشاذ (مجاري الهواء)
يحدث الانتشار غير القياسي أو الشاذ عندما يتم تعديل معامل الانكسار للغلاف الجوي عن طريق التغيرات في تدرج درجة الحرارة أو الضغط أو محتوى بخار الماء
ويمكن أن تؤدي هذه البارامترات إلى نشوء طائفة واسعة من شروط الانتشار غير القياسية.
و هناك 3 أنواع من الانتشارالشاذ :
الانكسار الفرعي
يحدث عندما تتسبب الظروف الجوية في انحناء شعاع الرادار أقل مما هو عليه في الغلاف الجوي القياسي أو الانحناء لأعلى
و يحدث هذا عندما يكون الغلاف الجوي غير مستقر بالنسبة للغلاف الجوي القياسي
و يتسبب الانكسار الفرعي في تجاوز الرادار للأهداف التي يمكن ملاحظتها عادة في ظل الظروف الجوية القياسية
وينتج عن ذلك انخفاض في مدى أفق الرادار للرادار بالإضافة إلى ارتفاعات الصدى التي تم التقليل من شأنها
و تميل هذه الظاهرة إلى تقليل الفوضى الأرضية في عمليات قطع الارتفاع المنخفضة
ويكون الوضع الكلاسيكي الذي يحدث فيه الانكسار الفرعي هو السبر المقلوب الذي يتميز بمعدل انقضاء درجة الحرارة الجافة أو الحافظة للحرارة الفائقة وإمداد ثابت أو متزايد بالرطوبة مع الارتفاع
و عادة ما يكون الهواء القريب من السطح جافا ويكون هذا الوضع شائع في المناطق الصحراوية وعلى جانب لي من سلاسل الجبال خاصة خلال فترة ما بعد الظهر
الانكسار الفائق
يحدث عندما تتسبب الظروف الجوية في انحناء شعاع الرادار نحو سطح الأرض أكثر من الغلاف الجوي القياسي ولكن لا ينحني بما يكفي لتصل إلى سطح الأرض .
و يمكن أن يساعد هذا في زيادة أفق الرادار بشكل كبير و يتشكل تأثير الانكسار الفائق عندما ينخفض انكسار الغلاف الجوي بسرعة مع الارتفاع حيث يحدث هذا عندما تزداد درجة الحرارة مع الارتفاع وينخفض محتوى بخار الماء مع الارتفاع و تسمى الزيادة في درجة الحرارة مع الارتفاع انعكاس درجة الحرارة
و يحدث هذا غالبا عندما ينتقل تدفق الهواء الدافئ والجاف فوق سطح أكثر برودة
و يكون هذا أكثر فاعلية إذا كان السطح الأكثر برودة هو الماء بسبب الاختلاط حيث يتم تبريد الطبقات السفلية من الغلاف الجوي وترطيبها و يمكن أن يحدث ذلك أيضا مع تطور نسيم البحر مع هواء رطب بارد يتحرك إلى الداخل تحت كتلة هوائية قارية جافة دافئة
وبينما يساعد في توسيع أفق الرادار يؤدي تأثير الانكسار الفائق إلى المبالغة في تقدير الارتفاعات التي يقيسها الرادار
وعند حدوث انكسار فائق يتم ملاحظة هدف هطول الأمطار بزاوية ارتفاع أعلى من المعيارعلاوة على ذلك يمكن أن يؤدي ذلك إلى اكتشاف المزيد من الأصداء المطوية النطاق لأنه عندما ينحني الانكسار الفائق لشعاع الرادار يمكنه السفر لمسافات طويلة وينعكس عن الأهداف خارج النطاق الواضح للرادار
وهناك تأثير أخر غير موات للانكسار الفائق يتعلق بقدرة الرادار على اكتشاف الأهداف في نطاقات ممتدة
كما سيتم توسيع الفوضى الأرضية وهي نمط صدى شديد الانعكاس يتم إنشاؤه عادة من ميزات التضاريس والأجسام الأخرى القريبة من الرادار في ظل ظروف الانكسار الفائق.
و سيتم الكشف عن ميزات السطح وعرضها في نطاقات ممتدة عندما يكون شعاع الرادار منحنيا بما يكفي للسفر بالقرب من الأرض لمسافة طويلة
و تتضاءل فائدة الرادار لأنه غالبا ما يكون من الصعب التمييز بين العائد الأرضي وأهداف هطول الأمطار.
مجاري الهواء
هو شكل فريد من أشكال الانكسار الفائق و لإنتاج مجرى هواء يجب أن يكون انعكاس درجة الحرارة واضحا جدا حيث تعمل مجرى الانكسار الفائق
مثل دليل الموجة الذي يحبس موجة الراديو ومن شأن هذا أن يوجه إشارة الرادار ويقلل من التوهين.
و لكي تنتشر الموجة الراديوية داخل مجرى ما يجب أن تكون زاوية إشارة الرادار بالنسبة للقناة أقل من درجة واحدة
و تستفيد موجات الراديو المحاصرة بواسطة القناة من انخفاض الانكسار وتنتقل أبعد من المعتاد هذا يمكن أن يوسع بشكل كبير أفق نظام الرادار
و يمكن أن يؤدي تمديد نطاق الرادار داخل القناة إلى تقليل تغطية الرادار خارج القناة و تسمى منطقة التغطية الرادارية المنخفضة بسبب مجاري الهواء بفتحة الرادار
و بسبب ثقوب الرادار قد يؤدي نطاق الرادار الممتد الناجم عن القنوات إلى انخفاض في تغطية الرادار على طول مسارات الانتشار الأخرى
حيث يمكن لهذه الثقوب أن تقلل بشكل خطير من فعالية أنظمة رادار الإنذار المبكر
على سبيل المثال يستفيد نظام الرادار من قناة تشكلت على السطح لتوسيع نطاق الرادار على ارتفاع منخفض
و عادة ما يتم اكتشاف الأهداف المحمولة جوا التي تحلق فوق القناة مباشرة
ولكن بسبب مجاري الهواء قد يتم تفويت هذه الأهداف ويعد محتوى بخار الماء هو عاملا مهم في إنتاج القنوات
وبالتالي تتشكل معظم القنوات فوق الماء وفي المناخات الدافئة.
توهين
عند السفر عبر الغلاف الجوي يصطدم جزء من طاقة الموجات الراديوية بالأكسجين وبخار الماء ويتم امتصاصه كحرارة
ويتم فقدان التوهين بسبب غازات الغلاف الجوي بناء على تردد الموجة الراديوية
وفى الترددات التي تقل عن 1 جيجا هرتز يكون تأثير التوهين الجوي ضئيلا اما فى الترددات فوق 10 جيجا هرتز يزداد توهين الغلاف الجوي بشكل كبير.
و تؤثر هذه الخسارة الهائلة في الإشارة على مدى الكشف الأقصى للرادارات العاملة في نطاق الطول الموجي المليمتري
حيث ينخفض التوهين الراديوي مع زيادة الارتفاع.
و سيعتمد التوهين الذي يواجهه رادار جو-جو على ارتفاع الهدف بالإضافة إلى مدى الهدف اما بالنسبة للرادار الأرضي فسينخفض التوهين مع زيادة ارتفاع الهوائي.
* تأثير تعدد المسارات:
بالنسبة للرادار الأرضي غالبا ما ينعكس الجزء السفلي من حزمة الرادار عن سطح الأرض ويتداخل مع الإشارة المستقبلة.
يمكن أن يكون هذا التداخل إما بناء (عندما يزيد من سعة الإشارة المستقبلة) أو مدمرا (عندما يقلل من سعة الإشارة المستقبلة)
حيث يمكننا أن يفكر في هذا على أنه "إلغاء نشط" طبيعي
و سيعتمد ما إذا كان التفاعل مدمرا أو بناء على حسب اختلاف الطورحيث ستتأثر المرحلة المختلفة بالمسافة / الارتفاع المستهدف / ارتفاع الهوائي / زاوية التزجيج / التردد
وسيعتمد مقدار تأثير الانعكاس من السطح على الإشارة المستقبلة على عامل يسمى معامل الانعكاس
حيث كلما زاد المعامل زادت سعة الانعكاس وبالتالي سوف يؤثر على الرادار أكثر
و بشكل عام سطح الأرض المستوي والبحر المسطح لهما معامل انعكاس مرتفع بينما سيكون للبحر الهائج والأرض الوعرة بشكل خاص معامل انعكاس منخفض للغاية
نتيجة لذلك فإن تأثير تعدد المسارات يؤثر على رادار السفينة أكثر بكثير من الرادار الأرضي
سيؤدي تفاعل التأثير متعدد المسارات إلى تقسيم تغطية الرادار إلى عدة فصوص صغيرة متعددة على عكس تغطية الفقاعات التي غالبا ما تظهر في الفيديو الإعلاني.
في ذروة الفص يمكن أن يصل نطاق الكشف إلى ضعف قيمة المساحة الخالية العادية على العكس من ذلك عند القيمة الفارغة يمكن أن يكون نطاق الكشف منخفضا يصل إلى الصفر.
ستعاني رادارات الترددات المنخفضة أكثر من التأثير متعدد المسارات لأن المسافة بين فصوصها وفارغاتها متباعدة مما يؤدي إلى مناطق عمياء
عرض النبض ( Pulse width )
عرض النبضة (PW) المعروف أيضا باسم مدة النبضة (PD) هو الوقت الذي يرسل فيه جهاز الإرسال طاقة التردد اللاسلكي حيث يتم قياس عرض النبضة بالميكروثانية.
و له تأثير على قدرة دقة المدى أي مدى دقة الرادار في التمييز بين هدفين بناء على المدى
و دقة النطاق هي في أحسن الأحوال نصف المسافة التي تقطعها النبضة في وقت يساوي عرض النبضة و هذا القيد تفرضه الطبيعة
الفاصل الزمني لتكرار النبض / الوقت ( (PRI / PRT) Pulse recurrence interval/time )
وقت تكرار النبض هو الوقت المنقضي بين بداية نبضة المرسلة ونبضة التالية
تردد تكرار النبض ( (PRF) Pulse repetition frequency )
تردد تكرار النبض (PRF) هو عدد نبضات إشارة متكررة في وحدة زمنية محددة تقاس عادة بنبضات في الثانية ويتم التعبير عنها بالهرتز (هرتز).
و يرتبط تردد تكرار النبض (PRF) و الفاصل الزمني لتكرار النبض (PRI) في أن PRI هو معكوس PRF
و من المهم ملاحظة أن تردد تشغيل الرادار يختلف عن تردد تكرار النبضة على الرغم من أن كلاهما يقاس بالهرتز
فلكلاهما خصائص مختلفة تماما لإشارة الرادار النبضي و يحسب الرادار المدى إلى الهدف عن طريق قياس الوقت المنقضي بين إرسال النبض واستقبال عودة الهدف
بالنسبة لقياسات المدى الواضحة لا ينبغي تلقي أكثر من نبضة واحدة من الهدف لكل نبضة يرسلها الرادار
وبالتالي فإن الحد الأقصى للمدى المطلوب للرادار يحدد الحد الأقصى لتردد التكرار للرادار
الترنح ( Stagger )
يمكن أن يفترض الرادار العديد من التدابير التكيفية لتقليل قابليته للإجراءات الإلكترونية المضادة
و أحد الأشياء التي ستجعل مهمة جهاز التشويش المخادع أكثر صعوبة هو دمج قطارات النبضات المتداخلة
و يتم تحقيق ترنح تردد تكرار النبض من خلال التأكد من عدم تساوي PRIs المجاورة و يطلق على عدد PRIs المختلفة التي تم إنشاؤها وضع الترنح.
و سيكون للترنح ثنائي الموضع قيمتان PRI على سبيل المثال 300 ميكروثانية و 500 ميكروثانية كما هو موضح في الصورة
تردد تكرار النبض للرادار هو مجموع كل قطارات النبضات بحيث إذا تم تشغيل جهاز استقبال التحذير الراداري (RWR) على تردد تكرار النبض (PRF)
فإن التعريف الإضافي المتأصل في نمط الترنح لن يكون مفيدا
و يتم التغلب على هذه المشكلة عن طريق قياس PRI بدلا من PRF بحيث يقيس RWR الأساسي PRI عددا من المرات يساوي عدد مستويات الترنح.
نطاق كشف الرادار ( Radar Detection Range )
عندما نتكلم عن الطائرات وإلكترونيات الطيران الحديثة وخاصة الطائرات الشبحية مثل F-22 وأجهزة التشويش الحديثة مثل ALQ-99 أو أنظمة صواريخ أرض جو الحديثة
فإن العديد من المتحمسين لديهم افتراض غير دقيق بأن الكشف عن الرادار والتتبع هو جودة ثنائية
(إما أنهم يفترضون أن الرادار سيكتشف الطائرة دائما أو أن الطائرة غير مرئية تماما)
الا أن هذا الافتراض غير دقيق و بغض النظر عن الأنظمة التي تنطوي عليها فإن اكتشاف الرادار هو خاصية كمية تتأثر بعوامل
مثل قوة ذروة الرادار وتردد تكرار النبض والمقطع العرضي لرادار الهدف
و كسب الرادار وما إلى ذلك و يمكن تقدير نطاق الكشف عن الرادار من خلال المعادلة التالية
المقطع العرضي للرادار ( Radar Cross Section )
المقطع العرضي للرادار ليس هو نفسه مساحة الهدف على الرغم من أن وحدة المتر المربع غالبا ما تستخدم لقياس المقطع العرضي للرادار
(وحدة أخرى يمكن استخدامها لقياس RCS هي dBsm)
المقطع العرضي للرادار هو مقياس قدرة الهدف على عكس إشارات الرادار في اتجاه مستقبل الرادار
بمعنى آخر إنه مقياس لنسبة قوة التشتت العكسي لكل استراديان (وحدة الزاوية الصلبة) في اتجاه الرادار (من الهدف) إلى كثافة الطاقة التي يعترضها الهدف
و يتضمن التعريف المفاهيمى للمقطع العرضي للرادار حقيقة أنه ليس كل الطاقة المشعة تقع على الهدف.
المقطع العرضي المتوقع
يشير المقطع العرضي الهندسي إلى المنطقة التي يعرضها الهدف على الرادار أو المنطقة المتوقعة
و ستختلف هذه المنطقة اعتمادا على الزاوية أو الجانب الذي يعرضه الهدف للرادار
بمعنى آخر من المحتمل أن يقدم الهدف أصغر منطقة مسقطة للرادار إذا كان يطير مباشرة نحو الرادار ويتم عرضه وجها لوجه سيعرض المنظر من الجانب أو الأعلى أو الأسفل منطقة مسقطة أكبر بكثير.
الانعكاسية
لا تنعكس قوة الرادار بالضرورة بالتساوي من جميع أجزاء الطائرة حيث ان بعض المكونات تنتج انعكاسات رادارية أقوى من غيرها
بالإضافة إلى ذلك عادة ما يمتص الهدف بعض طاقة الرادار
ينطبق هذا الامتصاص بشكل خاص على الطائرات المطلية بمواد خاصة تسمى المواد الماصة للرادار (RAM) أو تلك التي تستخدم عاكسات داخلية
تسمى هياكل الرادار الماصة (RAS) التي تحبس موجات الرادار الواردة و تشير الانعكاسية إلى جزء من القوة المعترضة التي يعكسها الهدف بغض النظر عن الاتجاه
الاتجاهية
لا تنعكس طاقة الرادار بشكل متساوى و انما اعتمادا على شكل الهدف الدقيق ستنعكس موجة الرادار نحو اتجاه ما أكثر من الاتجاهات الاخرى
و تسمى القدرة المنعكسة نحو الرادار بالقدرة المرتدة
و تعرف الاتجاهية بأنها نسبة القدرة المرتدة في اتجاه الرادار إلى القدرة التي كانت ستشتت في هذا الاتجاه إذا كان التشتت في الواقع موحدا في جميع الاتجاهات
يمكن تقدير المقطع العرضي للرادار ذو الشكل المعدني البسيط من خلال المعادلة في الجدول التالى
(يمثل المتغير λ الطول الموجي للرادار والذي يفترض أنه أصغر من أبعاد الشكل.)
على عكس الكرة أو الأسطوانة تعتبر الطائرة هدفا معقدا للغاية فالديها العديد من العناصر والأشكال العاكسة
و بالنسبة لمثل هذه الأهداف لا توجد علاقة ثابتة بين سطح الهدف و المقطع العرضي للرادار وبالتالي يجب قياس المقطع العرضي لرادار الطائرات
لأنه يختلف اختلافا كبيرا اعتمادا على اتجاه الرادار المضيء.
مثال : محاكاة المقطع العرضي للرادار من طراز Mig-29 كدالة لزاوية العرض إلى الارتفاع.
مثال ٢: المقطع العرضي الراداري لطائرة شحن من طراز C-29 كدالة لزاوية العرض إلى الارتفاع
مثال 3: المقطع العرضي الراداري لمقاتلة AV-8B Harrier كدالة لزاوية العرض إلى الارتفاع
مثال 4: المقطع العرضي الراداري لمقاتلة F-15 Eagle مع المواد الماصة للرادار (RAM) وبدونها
مثال 5: المقطع العرضي الراداري لمروحية AH-64 Apache مع ذاكرة الوصول العشوائي وبدونه
مثال ٦: التباين في خصائص تشتت الرادار استنادا إلى توزيع الطائرة
