مقدمه

در بخش اول مفاهيم را معرفي كرديم؛ در اين بخش به ارائه‌ي مثال و كاربردهاي رادار خواهيم پرداخت. 

مثال

ببينيم چه اتفاقي مي‌‌افتد: سرعت صوت در هوا در پاركينگ ثابت است. براي ساده‌سازي محاسبه،‌سرعت آن را 960 كيلومتر در ساعت فرض مي‌كنيم (سرعت دقيق را با استفاده از فشار، دما و رطوبت اندازه مي‌گيريم). فرض كنيد كه ماشين هنوز پارك بوده و شما در فاصله‌ي 1.6 كيومتري آن قرار داريد. به‌مدت يك دقيقه بوق مي‌زند. امواج صوتي بوق ار ماشين به شمت‌ شما منتشر مي‌شوند. سرعت صوت همان 960 كيلومتر درساعت است. آن‌چه بعد از 6 ثانيه تأخير مي‌شنويد دقيقا يك دقيقه صداي بوق است (يعني صوت 1.6 كيلومتر را با 960 كيلومتر در ساعت طي مي‌كند).
 

شكل 1

حالا فرض مي‌كنيم ماشين با سرعت 96 كيلومتر در ساعت به سمت شما در حركت است. شما همچنان با 6 ثانيه تأخير صدا را مي‌شنويد. ولي اين‌دفعه 54 ثانيه صدا ادامه خواهد داشت! علت اين است كه ماشين دقيقا بعد از يك دقيقه كنار شما خواهد بود، و صدا در انتهاي يك دقيقه به طور همزمان به شما مي‌رسد. ماشين (از منظر راننده)‌به مدت يك دقيقه بوق مي‌زند. زيرا در حال حركت است. با اين حال شما 54 ثانيه از آن را مي‌شنويد. در اين حالت همان امواج صوتي به مدت كوتاه‌تري شنيده مي‌شوند. علت اين‌است كه فركانس افزايش يافته و داي بوق براي شما بلندتر به نظر مي‌رسد. وقتي ماشين از كنار شما عبور مي‌كند، اين فرايند برعكس مي‌شود و صدا زمان بيش‌‌تري طول مي‌كشد. در نتيجه صدا كم‌تر مي‌شود.

به روشي كه بيان مي‌كنيم مي‌توان اين دو اثر را تركيب كرد. شما با صداي بلند به سمت ماشين داد مي‌زنيد. ماشين در حال نزديك شدن به شما است. مقداري از امواج صوتي ار طرف ماشين بازگردانده مي‌شوند (اكو). زيرا ماشين به سمت شما در حال حركت است ولي امواج صوتي متراكم خواهند شد. در نتيجه صداي اكو بلندتر از صداي شما مي‌شود. اگر تُن صدا را اندازه بگيريد، تشخيص خواهيد داد كه ماشين با چه سرعتي به سمت شما در حركت است.

ديديم كه اكوي‌ صدا را براي اندازه‌گيري فاصله يا عمق مي‌توان استفاده كرد (عمق سنجي دريا از اين طريق انجام مي‌شود). همچنين ديديم كه اثر دوپلر اكو را براي تعيين سرعت مي‌توان استفاده كرد. مي‌توان رادار صوتي طراحي كرد و اين دقيقا همان «ردياب صوتي» است. زيردريايي ها و قايق‌ها همواره از اين ردياب استفاده مي‌كنند. از همين اصل براي هوا هم مي‌توان استفاده كرد. ولي صوت در هوا دو مشكل دارد:

	صوت خيلي سريع حركت نمي‌كند – تا حداكثر 1.6 كيلومتر.
	تقريبا هر شخصي صوت را مي‌شنود، بنابراين «رادار صوتي» اصطلاحا آلودگي ايجاد مي‌كند (مي‌شود اين مشكل را با ابزار فراصوت حل كرد).
	به دليل اين‌كه اكوي صدا بسيار ضعيف است، چندان قابل تشخيص نيست.

بنابراين رادار را براي امواج راديويي به‌جاي صوتي استفاده مي‌كنند. امواج راديويي مسافت‌هاي طولاني را مي‌پيمايند و براي انسان نامرئي محسوب مي‌شوند. ولي تشخيص آن‌ها بسيار ساده است.

فرض كنيم راداري براي تشخيص هواپيما در اختيار داريم. بخش انتقالي و گيرنده‌ي دستگاه رادار روشن مي‌شود و شروع مي‌كنيد به گوش دادن اكو. دستگاه رادار زماني را اندازه مي‌گيرد كه اكو و انتقال دوپلري اكو به شما رسيده است. امواج راديويي با سرعت تزديك نور حركت مي‌كنند. بنابراين رادار ساعت زماني خوبي محسوب مي‌شود. مي‌توان فاصله‌ي هواپيما را اندازه گرفت. با استفاده از تحليل سيگنال‌هاي خاصي، انتقال دوپلري و سرعت هواپيما را به‌طور دقيق مي‌توان به‌دست آورد.
 

در رادارهاي زميني پتانسيل تداخل بيش از رادارهاي هوايي در ارتفاع‌هاي بالاتر از سطح زمين است. وقتي رادار پليس به سمتي نشانه مي‌رود، اكوي همه‌ي اجسام اطراف را مي‌شنود – پُل، ساختمان،‌كوه و غيره. آسان‌ترين راه براي جلوگيري از چنين مشكلي، بايد آن را از اثر دوپلر تفكيك كرد. رادار پليس فقط براي سيگنال‌هاي انتقال دوپلري كار مي‌كند و به اين دليل كه نوفه‌ي رادار روي يك جسم يعني ماشين متمركز مي‌شود، فقط سيگنال‌هاي ماشين را دريافت مي‌كند.

هم‌اكنون پليس با استفاده از ليزر سرعت ماشين‌ها را اندازه مي‌گيرد. اين روش را «ليدار» (Lidar) مي‌نامند كه تركيبي است از كلمه‌‌هاي «ليزر» و «رادار»؛‌ در اين‌جا به‌جاي امواج راديويي از ليزر استفاده مي‌شود.