مفهوم واستخدامات "الرّادار Radar"

 ما هو الرادار؟

الرادارRadar يمكن تعريفه على انه عبارة عن جهاز يتشكّل من عدة وحدات وكذا دوائر الكترونية وميكانيكية هذه الأدوات تقوم بالعمل مع بعض وبشكل متزامن جدا وذلك عبر ارسال واستقبال نبضات من الموجات الكهرومغناطيسية المرسلة والمستقبلة من هوائيات موجهة.

مفهوم واستخدامات "الرّادار Radar"

تم اطلاق اسم الرّادار Radar المعروف على نطاق واسع، وهذا الاسم هو عبارة عن  اختصار لمصطلح عملي هو  Radio Detection and Ranging ويقوم الرادار باستخدام موجات الراديو وذلك لغرض الكشف عن أي ارتفاع، او حركة، او مسافة او سرعة لأي جسم متحرك مثل الطائرات والصواريخ والعربات وغيرها من الاجسام المتحركة. كذلك يستخدم الرادار للكشف عن أحوال الطقس والمناخ وغيرها.

 
تاريخ اختراع الرادار وتطوره

يعود اختراع الرادار الى بدايات القرن المنصرم حيث استخدمه العالم الألماني كريستيان هولسماير وذلك في العام 1904م حيث تم استخدامه في تلك الفترة للكشف عن احدى السفن التي تبحر وسط الضباب، وفي مرحلة ما قبل الحرب العالمية الثانية تحديداً في العام 1917م قام عالم الفيزياء نيكولا تيسلا باستخدام الرادار البدائي وذلك بالاعتماد على أسس علم الكهرباء فيما يتعلق بالموجات ومستويات الطاقة.

في العام 1922م قام العالم ماركوني بوصف اساسيات علم الرادارات حتى ظهر اول رادار بحري يتم استخدامه على ظهر السفن الحربية في العام 1937م وبعد ذلك بحوالي سبع سنين تم استخدام الرادار على السفن التجارية ايضاً وذلك بهدف تحديد المواقع وكذلك تحديد الأهداف الثابتة والمتحركة حول السفينة.

استمر تطوير أنظمة الرادارات وتزويدها بأنواع من انظمة الدفاع وذلك بهدف استخدامها في مختلف المجالات البحثية والعلمية المختلفة على سبيل المثال أبحاث الفضاء والفلك والارصاد وغير ذلك.

مكونات الرادار

يتكون الرادار من وحدات رئيسية عبارة عن اربع قطع تشكل مكونات الرادار هي كتالي:

اولاً: وحدة الإرسال

تقوم وحدة الارسال Transmitter Unit بتوليد إشارات لاسلكية او ما يسمى بالنبضات الرادارية والتي تمتلك طاقة كهرومغناطيسية عالية جدا وثابتة التردد الى الخارج وذلك عبر انبوبة توجيه الموجات. وتنتقل هذه النبضات على هيئة مجال كهربائي ومغناطسيي متعامدين مع بعضهما البعض ويتم كل ذلك بواسطة انبوبة ذات شكل مستطيل ونحاسية تكون مفرغة من الداخل.

تتكون وحدة الارسال من ثلاث وحدات أساسية تعمل بشكل متكامل هذه الوحدات هي:

1. المؤقت the Trigger Generation، وتقوم بإنتاج نبضة كهربائية ذات فرق جهد منخفض على صورة موجات مدببة الى وحدة المعدل، وتتحكم هذه الوحدة في المعدل التكراري للنبض.
2. المعدل The Modulator، ويقوم بالتحكم في مدة النبضة التي يتم ارسالها وكذلك يتحكم ايضاً في شكلها وكذا في طاقتها ويعمل المعدل ايضاً على تحويل التيارات الى نبضات ذات طاقة مرتفعة جدا.
3. المجنيترون The Magnetron، وهذا الجزء يقوم بمهمة وهي رفع ترددات النبضات ويقوم بتحويلها الى نبضات كهرومغناطيسية تسري عبر انابيب التوجيه باتجاه الفضاء الخارجي عن طريق وبواسطة الهوائي الموجه.

ثانياً: وحدة الاستقبال

تقوم وحدة الاستقبال في الرادار Receiver Unit بعملية استقبال للأصداء التي ترتد من الاجسام الثابتة او التي تكون متحركة المجاورة للرادار وذلك بهدف إظهارها على شاشة الرادار كذلك يتم تضخيم وتكبير الاصداء الضعيفة المرتدة والتي يتم استقبالها عبر الهوائي ثم يتم تهيئة معلومات بالقيمة المناسبة وكذا الصورة المناسبة التي سيتم إظهارها على شاشة الرادار.

 

تتكون وحدة الاستقبال في الرادار من الوحدات التالي:

1. المذبذب المحلي Local Oscillator.
2. الخلاط Mixer.
3. التوليف Tunning.
4. التكبير I.F Amplifier.
5. المحدد Detector.
6. وحدة خاصة بالتكبير للنبضة المرئية Video Amplifier.

 

ثالثاً: وحدة الهوائي

تقوم وحدة الهوائي في الرادار Aerial Unit بأرسال الطاقة او النبضة الرادارية بصورة نبضات قوية وذات طول موجي قصير في جميع الاتجاهات وذلك تمهيداً لاستقبال الصدى الراجع من الأهداف التي يُراد تتبعها او تعقبها، حيث ان الهوائي يقوم بالدوران حول نفسه بسرعة وذلك بهدف ارسال الطاقة واستقبالها من جميع الاتجاهات.

يتم تصميم الهوائي بحيث يضمن توزيع الطاقة الرادارية على صورة حزمة ذات ارتفاع رأسي وعرض افقي معلوم. ويتكون هوائي الرادار من العناصر الثلاثة الآتية:

1. انبوبة توجيه النبضات Wave Guide.
2. ارسال واستقبال Trlrx Switch، وهمتها السماح بمرور الطاقة المرسلة من المرسل الى الهوائي دون الحاجة الى الوصول الى المستقبل.
3. الهوائي Scanner ويقوم بعملية بتوجيه للطاقة الرادارية باتجاه المسار المحدد.
4. الهوائي المقعر the Parabolic Reflector يقوم بنشر الطاقة الرادارية على هيئة خطوط متوازية.

 

  أهمية واستخدامات الرادار

توجد الكثير والعديد من التطبيقات والفوائد والاستخدامات للرادار ومن اهم تلك الفوائد والاستخدامات نذكر ما يلي:

• القدرة على تحديد مواقع السفن وكذلك الاجسام المتحركة كالطائرات والسفن وايضاً الصواريخ والنيازك وغيرها وايضاً التنبؤ بحالات الطقس والمناخ.
• العمل على تزويد المختصين بالمعلومات والبيانات والارشادات الملاحية في كل الأوقات على مدار الساعة.
• يعمل الرادار على منع حدوث تصادم بين الطائرات في الجو ومنع التصادم بين السفن في البحر عن طريق توجيهها لخطها الملاحي بالضبط خصوصاً اثناء الأحوال الجوية السيئة.
• إمكانية رصد الاجرام السماوية التي تكون قادمة للمجال الجوي الأرضي والقدرة على تعقبها.
• القدرة على البحث على مواقع حطام الطائرات او السفن المفقودة وتحديد مكانها بدقة.

 

كانت هذه عزيزي القارئ اهم المعلومات عن الرادارات ومكوناتها واستخدامها في مختلف المجالات التجارية والعسكرية وغير ذلك.

 

اقرا ايضاً: شبكة الهاتف العامة

تعديل المقال