Használja szószedetünket, hogy áttekintést kapjon néhány kulcsfogalomról a radartechnika és a radarosérzékelő-technológia területéről és azok definícióiról.
Kifejezés | Leírás |
---|---|
Abszorpció | A radarjel elektromágneses energiájának részleges vagy akár teljes elnyelése egy közeg által. Az eső vagy köd által okozott csillapítás formájában jelentkező abszorpciós hatások elsősorban a nagyon magas frekvenciatartományban működő, nagy hatótávolságú radarrendszerek esetében relevánsak. Ha egy Pepperl+Fuchs radaros érzékelőt ipari alkalmazásokban használnak, hogy „átlássanak” egy közegen a tényleges céltárgy észlelésére, akkor figyelembe kell venni a közbenső közeg által okozott abszorpciós hatásokat. Ezek azonban általában nem vezetnek az érzékelő jelentős működési zavarához. |
Antennasugárzási mintázat | Egy (radar) antenna irányjellemzőinek grafikus ábrázolása, amelyet általában vízszintes, függőleges vagy számítógépes 3D-s antennamintázat formájában ábrázolnak. A radarantenna irányának egyszerű rögzítéséhez a vízszintes antennaminta az ajánlott, mivel gyorsan megmutatja a fő-, a hátsó és az oldalsó sugarak közötti kapcsolatot. |
Sarokprizma | A sarokprizmák vagy radarprizmák hatékony eszközt jelentenek egy alacsony vagy instabil fényvisszaverő képességű tárgy hatékony fényvisszaverő felületének jelentős növelésére. A hármas tükör formájában tervezett sarokprizmák három, egymással 90°-os szögben elhelyezett, elektromosan vezető felületből állnak. A sarokprizmába érkező elektromágneses hullámok az itt keletkező többszörös visszaverődés miatt eredeti irányukban verődnek vissza. |
CW-radar | A „folyamatos hullámú radar” vagy nem modulált folytonos hullámú radar rövidítése. Az impulzusradarral ellentétben az adó a mérési folyamat során folyamatosan működik, és állandó frekvenciájú és amplitúdójú elektromágneses hullámokat bocsát ki. A kibocsátott jel időbeli referenciájának hiánya miatt azonban a távolságmérés nem lehetséges. |
Doppler-effektus | A jelenséget Christian Doppler osztrák fizikus után nevezték el. A jel időbeli tömörítését vagy nyújtását írja le, amely akkor következik be, amikor a jel időtartama alatt az adó és a vevő közötti távolság megváltozik. A radaros érzékelők a terjedési idő ezen változása alapján képesek a sugárirányú sebességek mérésére, és annak megállapítására, hogy egy tárgy az érzékelő felé mozog vagy az érzékelőtől távolodik. |
Elektromágneses hullám | Az elektromágneses hullám vagy Hertz-hullám kifejezés az elektromágneses spektrum különböző hullámhossz-tartományait foglalja magában. Ide tartoznak a rádióhullámok és mikrohullámok, az infravörös sugárzás, a látható fény, az UV-fény, a röntgensugárzás és a gamma-sugárzás. A Pepperl+Fuchs radaros érzékelői a 122,25 és 123 GHz közötti frekvenciatartományban működnek, ezért úgynevezett radar-mikrohullámokat használnak. Mivel az elektromágneses hullámok terjedéséhez nincs szükség hordozó közegre, a radaros érzékelők különösen megbízhatóak, és ezért kevésbé függnek az ilyen közeget befolyásoló hatásoktól (például szél, nyomás, hőmérséklet). |
FMCW-radar | A „frekvenciamodulált folyamatos hullámú radar” rövidítése. Az impulzusradarral és a CW-radarral ellentétben a sugárzó elem a mérési folyamat során folyamatosan működik, és frekvenciaemelkedést is végez, általában fűrészfog- vagy háromszög-moduláció formájában. Az így kapott frekvenciaeltolódás más változókkal együtt lehetővé teszi az észlelt objektum távolságának kiszámítását. |
I&Q módszer | Az úgynevezett I&Q módszer vagy „In-Phase & Quadrature módszer” lehetővé teszi, hogy a radaros érzékelő érzékelje, hogy egy tárgy az érzékelő felé mozog vagy az érzékelőtől távolodik-e. Ebből a célból a tényleges jel mellett (fázisban) egy második, 90°-kal eltolt jelet (kvadratúra) is kibocsátanak. Az észlelt tárgy mozgásának irányát úgy lehet meghatározni, hogy kiértékeljük, hogy a két jel közül melyik a vezető és melyik a lemaradó a vevőnél. |
ISM-sáv | Az ISM-sávok (ipari, tudományos és orvosi sáv) olyan frekvenciatartományok, amelyeket az iparban, a tudományban, az egészségügyben, valamint a háztartási és hasonló területeken használt rádiófrekvenciás eszközök licenc és általában engedély nélkül használhatnak. Az ipari radaros érzékelők általában szintén az ISM-sávban működnek, és ezért az alkalmazások széles körében könnyen használhatók. |
Patch-antenna | A radaros érzékelőkben gyakran használt antennatípus. A patch-antennák kompakt kialakításúak és közvetlenül az áramköri lapokon alkalmazhatók. Különösen alkalmasak a mikrohullámú tartományban való használatra is, ahol a hullámhosszok olyan rövidek, hogy az antennák ennek megfelelően kicsik lehetnek. Az antenna erősítésének és irányának növelése érdekében több antenna szalagvezetékeken keresztül egymáshoz csatlakoztatható, és tömbként kombinálhatók. |
Permeabilitás | A mágneses permeabilitás vagy mágneses vezetőképesség az anyag mágneses mezőkkel szembeni permeabilitását jelenti. A mágneses fluxussűrűség és a mágneses térerősség arányából adódik. A permittivitáshoz képest egy tárgy relatív permeabilitása általában nem befolyásolja jelentősen a visszavert radarjelet. |
Permittivitás | A permittivitás az anyag elektromos mezőkkel szembeni permeabilitását jelenti. A vákuum permittivitásának és az adott anyag anyagfüggő permittivitási számának szorzata. Ha egy radaros érzékelőnek például bizonyos anyagokon kell „átlátnia”, hogy érzékelje a tényleges céltárgyat, akkor a lehető legalacsonyabb relatív permittivitás vagy alacsony átviteli veszteség az előnyös. |
Impulzusradar | A folyamatos hullámú radarokkal ellentétben, amelyek folyamatosan elektromágneses hullámokat bocsátanak ki, az impulzusradarok egyedi, rövid, de erős impulzusokat bocsátanak ki. Az impulzusradarok nagy észlelési távolsággal rendelkeznek, és ennek megfelelően nagy az energiafogyasztásuk. Ezt a radartípust elsősorban a katonaságban, a légiforgalmi irányításban és csapadékradarként használják. Ez az érzékelési elv kevésbé alkalmas az ipari automatizálásban való alkalmazásra, például az önvezető közlekedési rendszerekben vagy a mobil gépekben, mivel az erős impulzusok előállításához szükséges elektronikus alkatrészek túl sok helyet foglalnának el, és a felbontás viszonylag alacsony lenne. |
Radar | A radar a „radio detection and ranging”, azaz a rádióérzékelés és távolságmérés rövidítése, és a rádiófrekvenciás tartományban lévő elektromágneses hullámokon alapuló észlelési és lokalizációs módszerekre és eszközökre utal. Lényegében a radarkészülék elsődleges jelként egy kötegelt elektromágneses hullámot bocsát ki. A radar észlelési tartományában lévő tárgyakról visszaverődő visszhangokat másodlagos jelként fogadja és értékeli. |
Radarkeresztmetszet (RCS) | A radarkeresztmetszet vagy RCS (a „radar cross-section” rövidítése) egy tárgyspecifikus mennyiség, amely azt írja le, hogy a rádióhullám milyen mértékben verődik vissza egy tárgyról az adó irányába. A tárgy alakja, anyagának jellege, a hullámhossz, valamint a sugárzás beesési és visszaverődési szöge mind hatással van erre. Egy tárgy radarkeresztmetszetét négyzetméterben adják meg. |
Radaregyenlet | A radaregyenlet vagy alapvető radaregyenlet egy olyan fizikai számítási módszer, amely a radarkészülék vagy radaros érzékelő által kibocsátott energiát a visszavert energiával hozza összefüggésbe. A radaregyenlet felhasználható annak a maximális távolságnak a megbecslésére, amelyen egy céltárgyat az adott radar érzékelni képes, feltéve, hogy bizonyos változók ismertek. A radaregyenlet ezért hatékony módszert kínál a radarkészülékek vagy radaros érzékelők teljesítményének értékelésére. |
Radarvisszaverődés | A radarkészülék vagy radaros érzékelő észlelési tartományában lévő akadály által visszavert elektromágneses hullámok. Ez a visszaverődés képezi az alapját minden olyan mért változónak, amely a radartechnológia segítségével megismerhető (pl. távolság, sebesség, mozgásirány, visszaverődési amplitúdó, tárgy alakja). |
Radom | A radom a „radar dome” azaz radarkupola mozaikszava, és a radarantennát a külső hatásoktól védő kupolaszerű szerkezetre utal. A radom által védett antennaszerkezet méretétől függően a radomok lenyűgöző méretűek lehetnek: A világ legnagyobb radomja (TIRA űrmegfigyelő radar) például 47,5 méter átmérőjű. A radomokkal szemben támasztott alapvető követelmény, hogy az antennaszerkezet által kibocsátott vagy fogadott elektromágneses sugárzást a lehető legkevésbé verjék vissza, nyeljék el, törjék meg vagy szórják, és a lehető legkisebb átviteli veszteséget okozzák. Ez azért különösen fontos, mert a radom úgynevezett „kétirányú csillapítása” befolyásolja az elektromágneses sugárzást mind az adó, mind a vevő útvonalán. |
Visszaverődés | Radaros érzékelők alkalmazásakor feltételezzük, hogy a kibocsátott hullámot egy tárgy diffúz módon szórja szét úgy, hogy a hullám legalább egy bizonyos része visszaverődik a kibocsátási pontra. A visszaverődés erőssége (amplitúdó erőssége) nagymértékben függ a tárgy jellegétől és anyagától. |
Fénysebesség | A radarkészülékek által jelként használt elektromágneses hullámok a vákuumban körülbelül 300 000 km/s sebességgel, azaz fénysebességgel terjednek. Ha az elektromágneses hullámok egy anyagban (pl. levegőben) terjednek, akkor ez az anyag a terjedési sebességet a permittivitásától és permeabilitásától függően csökkenti. Ennek ellenére terjedés a hangsebességnél (343,2 m/s száraz levegőben, 20 °C-on) jóval nagyobb tartományban marad. |
Feszültségvezérelt oszcillátor (VCO) | A feszültségvezérelt oszcillátor (röviden VCO) a radarkészülék vagy radaros érzékelő központi eleme. A radarjelhez szükséges nagyfrekvenciás rezgést állítja elő. Kimeneti frekvenciája a bemeneti feszültséggel arányos. |