Radar sensör teknolojisi ve uygulama alanları

Radar, Radio Detection and Ranging - Uzaktan Algılama ve Menzil Tayini anlamına gelir ve hem hijyenik hem de endüstriyel ortamlarda birçok uygulama için kullanılan otomasyon teknolojisinde önemli ve yenilikçi bir teknolojidir.
Radar sensörleri, nesneler veya maddeler tarafından yansıtılan yankıların, sensörle bu nesneler veya maddeler arasındaki mesafe değerlerini hesaplamak için aktif iletme ve alma yöntemi olarak kullanıldığı, frekans aralıkları yaklaşık 30 MHz ile yaklaşık 300 GHz arasında olan elektromanyetik dalgalar yayar.

ifm radar sensörleri, Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga (FMCW) yöntemini kullanır. Bu sensörler, frekansı periyodik olarak değişen yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalar yayar. Bu dalgalar, nesneler tarafından yansıtılır, sensörlerin alıcı anteni tarafından algılanır ve değerlendirilir. İletilen ve yansıtılan sinyalin arasındaki zaman ofseti temel alınarak mesafe, hız, yön ve pozisyon bilgileri hassas bir şekilde belirlenebilir.

Radar kesit alanı

Radar kesit alanı (RCS), bir nesnenin radar tarafından ne kadar iyi algılanabildiğinin, yani yayılan enerjinin ne kadarının nesneden yansıtıldığının bir ölçüsüdür. RCS değeri ne kadar yüksekse, nesnenin yansıtıcılığı ve bununla birlikte görünürlüğü de o kadar yüksek olur.

RCS değeri malzeme, madde, boyut ve geliş açısı gibi faktörlere bağlıdır, ancak yansıma mesafeden etkilenmediği sürece yansıma hedefinin mesafesine bağlı değildir. Dielektrik sabiti ne kadar yüksekse ve nesne boyutu ve çevresi ne kadar büyükse, görünürlük o kadar iyi olur.

Radar frekansı ve anten boyutu

Radar frekansı ve sensörün anten boyutu, diyafram açısını ve dolayısıyla bir radar sensörünün algılama aralığını ve hassasiyetini belirleyen iki temel faktördür.
Küçük bir diyafram açısı, sensörün algılama aralığını ve hassasiyetini olumlu etkileyen güçlü bir sinyal odaklaması sağlar. Ayrıca bu, örneğin tanklardaki parazit oluşturan yapıların engellenmesini sağlar.
Bilmekte fayda var:

• Anten boyutu ne kadar küçükse, aynı frekanstaki diyafram açısı o kadar büyük olur.
• Frekans ne kadar yüksekse, aynı anten boyutu için diyafram açısı o kadar küçük olur.
• Yüksek frekanslar, kısa dalga boyu nedeniyle kompakt tasarımlara olanak sağlar.

Radar çözünürlüğü

Ayırabilirlik olarak da bilinen radar çözünürlüğü, bir radarın birbirine yakın olan hedefleri net bir şekilde ayırma ve çıkışta bunları ayrı hedefler olarak gösterme becerisini tanımlar. Hedeflerin ölçüm değerleri açısından birbirinden çok az farklı olduğu durumlarda, tek bir hedefte birleşme ve ayrı algılanamama riski söz konusudur. Temel olarak iki tip radar çözünürlüğü mevcuttur: