[JUSTIFY]امواج رادار چیزی است كه درتمام اطراف ما وجود دارد، اگر چه دیده نمی‏شود. مركز كنترل ترافیكفرودگاهها برای ردیابی هواپیماها چه آنها كه بر روی باند فرودگاه قراردارند و چه آنها كه در حال پرواز هستند و هدایت آنها از رادار استفادهمی‏كنند. در برخی از كشورها پلیس از رادار برای شناسایی خودروهای با سرعتغیر مجاز استفاده می‏‏كند. ناسا از رادار برای شناسایی موقعیت كرة زمین ودیگر سیارات استفاده می‏كند، همین طور برای دنبال كردن مسیر ماهواره‏ها وفضاپیماها و برای كمك به كشتی‏ها در دریا و مانورهای رزمی از آن استفادهمی‏شود. مراكز نظامی نیز برای شناسایی دشمن و یا هدایت جنگ‏افزارهایشان ازآن استفاده می‏كنند.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]هواشناسان برایشناسایی طوفانها، تندبادهای دریایی و گردبادها از آن استفاده می‏برند. شماحتی نوعی خاص از رادار را در مدخل ورودی فروشگاهها می‏بینید كه در هنگامقرار گرفتن اشخاص در مقابلشان، درب را باز می‏كنند. بطور واضح می‏بینید كهرادار وسیله‏ای بسیار كاربردی می‏باشد. در این بخش از مقالات ما به اسراررادار می‏پردازیم.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]استفاده از رادار عموماً در راستای سه هدف زیر می‏باشد:[/JUSTIFY]
  • [JUSTIFY]شناسایی حضور یا عدم حضور یك جسم در فاصله‏ای مشخص –عمدتاً آنچه كه شناسایی می‏شود متحرك است و مانند هواپیما، اما رادار قادربه شناسایی حضور اجسام كه مثلاً در زیرزمین نیز مدفون شده‏اند، می‏باشد.در بعضی از موارد حتی رادار می‏تواند ماهیت آنچه را كه می‏یابد مشخص كند،مثلاً نوع هواپیمایی كه شناسایی می‏كند.[/JUSTIFY][/*:m:1u2lpjv3]
  • [JUSTIFY]شناسایی سرعت آن جسم- دقیقاً همان هدفی كه پلیس از آن در بزرگراهها برای كنترل سرعت خودروها از آن استفاده می‏كند.[/JUSTIFY][/*:m:1u2lpjv3]
  • [JUSTIFY]جابهجایی اجسام –شاتل‏های فضایی و ماهواره‏های دوار بر دور كره زمین از چیزی به عنوانرادار حفره‏های مجازی برای تهیه نقشه جزئیات، نقشه‏های عوارض جغرافیاییسطح ماه و دیگر سیارات استفاده می‏كنند.[/JUSTIFY][/*:m:1u2lpjv3]
[JUSTIFY]تماماین سه عملیات می‏تواند با دو پدیده‏ای كه شما در زندگی روزمره با آنآشنائید پیاده شود: «پژواك» و «پدیده داپلر» این دو پدیده به سادگی قابلفهم می‏باشند، چرا كه هر روزه شما با آنها در حوزه شنوایی خویشبرخوردارید. رادار از این دو پدیده در حوزة امواج رادیویی استفاده می‏برد.[/JUSTIFY]

[JUSTIFY]بگذارید ابتدا با این پدیده در حوزه شنیداری یا صوتی خویش بیشتر آشنا شویم.[/JUSTIFY]

[JUSTIFY]پژواك و پدیده داپلر[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]پژواكپدیده‏ای است كه شما هر روزه با آن برخورد دارید، اگر شما به داخل یك چاهو یا در یك دره فریاد بزنید، پژواك صدای شما چند لحظه بعد به گوشتانمی‏رسد. در واقع شما صدایتان را باز خواهید شنید. پژواك بدین جهت رخمی‏دهد كه بعضی از امواج صدای شما (به این دلیل واژه بعضی را آوردیم كهصدای برخی از حیوانات مانند اردك در فركانس خاص امواج صدای این حیوانهیچگاه پژواكی ندارد) پس از برخورد به یك سطح (كه این سطح می‏تواند سطحآب، انتهای چاه یا دیوارة كوه موجود در انتهای دره باشد) به سمت شما بازمی‏گردد و گوش شما دوباره آنرا می‏شنود. فاصله زمانیای كه بین فریاد شماتا شنیدن پژواك آن طول می‏كشد با فاصله مكانی بین شما و آن سطحبازگردانندة پژواك ارتباط دارد.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]هنگامی كهشما به داخل یك چاه فریاد می‏كشید، صدای شما از دهانة چاه به سمت انتهایچاه رفته و پس از برخورد با سطح آب انتهای چاه منعكس می‏شود. در این حالتاگر شما سرعت صدا را به طور دقیق بدانید، با اندازه‏گیری زمان رفت‏وبرگشتصدا می‏توانید عمق چاه را حساب كنید.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]پدیدةداپلر نیز بسیار معمول است. شما هر روز (بدون اینكه حتی از آن دركی داشتهباشید) آن را تجربه می‏كنید. این پدیده زمانی رخ می‏دهد كه یك مولد امواجصوتی و یا منعكس كننده امواج صوتی دارای حركت باشد. مثلاً یك خودرو كه درحال بوق زدن است. حالت تشدید شدة پدیدة داپلر در شكستن «دیوار صوتی» رخمی‏دهد. در این جا به درك این پدیده می‏پردازیم (ممكن است شما برای اینكهبهتر این پدیده را درك كنید كنار یك اتوبان آن را تجربه كنید) فرض كنید كهخودرویی با سرعت 100 كیلومتر بر ساعت در حال بوق زدن به سمت شما در حركتباشد. تا زمانیكه خودرو در حال نزدیك شدن به شماست فقط یك نت صوتی رامی‏شنوید (در واقع یك فركانس ثابت، در شماره گذشته راجع به فركانس صحبتكردیم)، اما هنگامی كه خودرو به كنار شما می‏رسد صدای بوق ناگهان تغییركرده و به عبارتی «بم» تر می‏شود و بعد از لحظه‏ای كه از شما عبور كرد (واگر همچنان راننده در حال بوق زدن بود) ناگهان صدا بم‏تر نیز می‏شود، درصورتی كه شما می‏دانید كه صدای بوق همیشه ثابت است، كما اینكه راننده داخلخودرو در تمام مدت بوق زدن فقط نت واقعی بوق را می‏شنود. این تغییرات صوتشنیده شده توسط شما بوسیلة پدیدة داپلر قابل توضیح است. اما آنچه كه رخمی‏دهد: «سرعت صوت» مقداری ثابت است، برای ساده‏تر شدن محاسباتمان سرعتصورت را 1000كیلومتر در ساعت در نظر بگیرید. (سرعت واقعی صوت وابسته بهدما، فشار هوا و رطوبت هواست.) فرض كنید كه خودرویی در فاصله یك كیلومتریشما قرار دارد (بصورت غیر متحرك). راننده داخل خودرو به مدت یك دقیقه شستیبوق را فشرده تا صدا به گوش ما برسد، این صدا با سرعتی برابر با1000كیلومتر بر ساعت به سمت شما حركت می‏كند، بعد از 6 ثانیه از فشرده شدنشستی بوق توسط راننده، شما چه صدایی را خواهید شنید؟ (این 6 ثانیه در واقعمدت زمانی است كه طول می‏كشد صدا به شما برسد) و به مدت یك دقیقه پس از آنچه می‏شنوید؟ مسلماً صدای بوق را بدون هیچ تغییری.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]پدیده داپلر:شخص پشت سر خودرویی را با بسامدی (فركانس) پایین‏تر و بم‏تر از آنچه كهراننده داخل خودرو و در حال حركت می‏شنود. راننده از شخصی كه خودرو به سمتآن در حال حركت است صدا را با نت پایین‏تر می‏شنود.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]حالفرض كنید خودرو از فاصله‏ای دور با سرعتی معادل 100 كیلومتر بر ساعت بهسمت شما حركت كند، همان راننده با همان خودرو و با همان صدای بوق و به مدتهمان یك دقیقه شستی بوق را فشارمیدهد می‏شود. جالب است! شما صدای بوق رافقط به مدت 54 ثانیه خواهید شنید آن هم به خاطر حركت خودرو رخ داده است.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]درواقع تعداد اعوجاجهای موج صوتی ثابت بوده ولی در زمان كوتاه‏تری به سمتشما آمده و از آنجائیكه تعریف فركانس تعداد نوسانات موج در واحد زمان استلذا اگر قبلاً این نوسانات را 1 بر 60 ثانیه تقسیم ‏كردیم و فركانس F1بدست می‏آمد، حال باید این تعداد نوسانات را بر 54 تقسیم كنیم كه مطمئناًعددی بزرگتر خواهد شد. این عدد بزرگتر یا فركانس بالاتر یعنی صدای«زیر»تر. همین توجیه نیز برای خودرویی كه از شما وجود دارد، در این حالتشما 64 ثانیه صدای بوق را می‏شنوید كه فركانس حاصله در این حالت كمتر (یاصدای بم‏تر) خواهد بود.[/JUSTIFY]

[JUSTIFY]شكستن دیوار صوتی[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]اینككه ما در حال بحث بر روی رابط صدا و سرعت هستیم می‏توانیم در مورد شكستندیوار صوتی هم صحبت كنیم. فرض كنید آن خودرویی كه صحبتش بود با سرعتیمعادل 100 كیلومتر در ساعت به سوی شما، آن هم در حال بوق زدن، حركت كند،امواج صوتی چون سرعتی معادل همان سرعت خودرو را دارند، لذا نه از آن جلوزده و نه عقب می‏مانند، لذا در كل مدت حركت خودرو شما صدایی را نخواهیدشنید. اما در لحظه‏ای كه خودرو به شما می‏رسد، تمام امواج صوتی جمع شده ویكجا شما آنها را می‏شنوید. صدای بسیار بلند و با فركانس بسیار بالا.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]اینصدا توسط هواپیمایی كه قادرند با سرعتی معادل با سرعت صوت حركت كنندمی‏تواند موجبات وحشت بسیاری از افرادی كه در زیر مسیر این هواپیما قراردارند بوجود آورده قدرت این صدا به قدری است كه می‏تواند شیشه‏ها را بشكند.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]چنیناتفاقی برای قایقها نیز رخ می‏دهد. منتهی در این میان تجمع امواج آب كهسرعتی در حدود سرعت این قایقها دارند. این موج متمركز بصورت V شكل از جلوقایق به طرفین حركت می‏كند كه زاویه این موج توسط سرعت قایق كنترل می‏شود.در واقع تجمع امواجی كه قایق در هر لحظه تولید می‏كند و هر لحظه بر آنمی‏افزاید نیز توسط پدیده داپلر قابل توضیح است.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]شمامی‏توانید با استفاده از تركیبی از پژواك و پدیده داپلر بصورتی كه در زیرمی‏آید استفاده كنید. در محلی كه ایستاده‏اید به سمت خودرویی كه در حالحركت (به سمت شما یا در خلاف جهت) اصواتی را بفرستید. بعضی از این اصواتپس از برخورد با خودرو به سمت شما باز می‏گردند. (پژواك) از آنجایی كهخودرو در حال حركت است لذا اصوات منعكس شده یا به هم فشرده می‏شوند (درحالی كه خودرو به سمت شما می‏آید) و یا از هم باز می‏شوند. در حالت حركتمخالف در هر دو صورت شما می‏توانید با مقایسه موج فرستاده شده و بازگشتهسرعت خودرو را بدست آورید.[/JUSTIFY]

[JUSTIFY]مفهوم رادار:[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]دیدیمكه می‏توان با استفاده از مفهوم پژواك به فاصله اجسام دور پی برد و همینطور با استفاده از تغییر پدیده داپلر به سرعت این جسم پی ببریم. با توجهبه این مفاهیم می‏توان فهمید كه رادار صوتی چیست؟ این گونه رادار درزیردریایی‏ها و كشتی‏ها كاربرد دارد و همیشه در حال كار است. می‏توان ازرادار صوتی در محیط آزاد نیز استفاده كرد، اما بخاطر چند اشكال ریز اینگونه رادار در هوا استفاده نمی‏شود:[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]- صدا در هوا مسافت زیادی را نمی‏تواند بپیماید…. شاید در حدود 5/1 كیلومتر و یا كمی بیشتر[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]-هركسی می‏تواند صدا را بشنود لذا استفاده از صدا در محیط آزاد موجب آزاردیگران می‏شود كه البته می‏توان با بالا بردن فركانس صدای مورد استفاده واستفاده از امواج «فراصوت» این مشكل را حل كرد.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]- صدای منعكس شده حاصل از پدیده پژواك بسیار ضعیف می‏باشد به طوری كه دریافت آن بسیار سخت است.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]سمتچپ: آنتن های مجموعه مخابراتی فضایی گلدستون (بخشی از شبكه ارتباطی فضاییناسا) كه به ارتباطات مخابراتی رادیویی فضاپیماهای میان سیاره‏ای ناسا كمكمی‏كند.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]سمت راست: رادار جست وجوی سطح و هوا كه بر روی نوك دكل یك موشك هدایت شونده قرار گرفته است.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]حالبیایید در مورد یك نمونه واقعی راداری كه برای شناسایی هواپیماهای در حالپرواز بكار می‏رود صحبت كنیم. سیستم رادار در ابتدا با روشن كردن فرستندهقوی‏اش یك دسته موج رادیویی متراكم در آسمان و در جهات مختلف پخش می‏كند.این ارسال برای چند میكروثانیه صورت می‏پذیرد، حال فرستنده خاموش شده وگیرنده سیستم رادار مترصد دریافت پژواك امواج كه به همراه اطلاعات حاصل ازپدیده داپلر نیز هستند می‏ماند.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]امواجرادیویی با سرعتی معادل سرعت نور حركت می‏كنند، تقریباً در هر میكروثانیه300 متر را در فضا طی می‏كنند؛ حال اگر سیستم رادار مذكور دارای یك ساعتبسیار دقیق و قوی باشد، می‏تواند با دقت بسیار بالایی موقعیت هواپیما رامشخص كند، با استفاده از روشهای خاص پردازش سیگنال برای تحلیل پدیده داپلربر روی موجهای برگشتی می‏توان به دقت سرعت هواپیما را مشخص كرد.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]آنتنرادار یك دسته كوچك اما قدرتمند پالس امواج رادیویی از یك فركانس مشخص رادر فضا می‏فرستند. هنگامی كه امواج به یك جسم برخورد می‏كنند منعكس شده ودر اثر پدیده داپلر فشرده‏تر یا گسسته‏تر می‏شوند. همان آنتن وظیفه دریافتامواج منعكس شده را كه البته بسیار كمتر از امواج ارسالی هستند بر عهدهدارد.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]در رادارهای زمینی قضیه خیلیپیچیده‏تر از رادارهای هوایی است، هنگامی كه یك رادار پلیس به ارسال پالسموج رادیویی می‏پردازد بخاطر وجود اجسام بسیار در سر راهش مانند نرده‏ها،پلها، تپه‏ها و ساختمانها پژواكهای بسیاری را دریافت می‏دارد، اما ازآنجایی كه تمام این اجسام ثابت هستند به جزء خودروها مورد نظر، لذا سیستمرادار خودروهای پلیس از میان امواج منعكس شده، فقط آنهایی را انتخابمی‏كند كه در آنها پدیده داپلر قابل شناسایی است، آن هم به اندازه‏‏ای كهجسم متحرك اضافه سرعت داشته باشد، در ضمن آنتن این رادارها بسیار دهانهتنگی دارند، چرا كه فقط بر روی یك خودرو تنظیم می‏شوند.[/JUSTIFY]
[JUSTIFY]البتهامروزه پلیسها در برخی كشورها از جمله كشور خودمان از تكنولوژی لیزر برایتعیین سرعت خودروها در بزرگراهها استفاده می‏كنند. تكنولوژی به نام«لیدار» شناخته می‏شود. در این مدل بجای امواج رادیویی از اشعه نوریمتمركز (یا همان لیزر) استفاده می‏شود[/JUSTIFY]

.