رادارها با توجه به فرکانس کار، محیط عمل، قدرت فرستنده، حساسیت گیرنده، نوع آنتن و چندین عامل دیگر دسته بندی و هر یک در موارد خاصی به کارگیری میشوند و معمولا هر دسته، نوع خاصی از فرستنده و سیستم پردازش سیگنال را مورد استفاده قرار میدهند .
رادارها ازنظر کاربرد به چند دسته کلی تقسیم میشوند:
۱ -رادارهایی که با امواج پیوسته کار میکنند و به آنها Continuous Wave Radar گفته میشود که این رادارها امواج را به صورت باریک و مدادی منتشر میکنند و بیشتر به عنوان رادارهای ردیاب یا در موشکها استفاده میشوند.
۲ – رادارهای پالسی یا پالس داپلر است که برای کشف و جستجوی اهداف از آنها استفاده میشود.
از انواع دیگر رادار، رادارهای ارتفاع یاب، رادارهای تعقیب هدف (Tracking Radar) و رادارهای شناسایی یا ثانویه است که رادارهای شناسایی بر خلاف سایر رادارهای موجود از امواج رادیویی استفاده میکنند نه از سایر امواج الکترو مغناطیسی و به همین دلیل برد آنها بسیار زیادتر از برد رادارهای پالسی یا CW است.
در این رادارها موج ارسالی به صورت یک پالس با فرکانس مشخص به نام PRF (فرکانس تکرار پالس) میباشد. نسبت دوره تناوبPRT زمان تکرار پالس به عرض پالس را نسبت به زمان کار میگویند.
رادارهای پالسیباتوجه به دوره تناوب و نسبت زمان کار دارای تنوع بوده که به مواردی از آنها اشاره میشود:
۱ – رادارهای پالسی معمولی: در این رادارها معمولا عرض پالس در حدود چند میکروثانیه است و نسبت زمان کار بین حدود ۰٫۰۱ تا ۰٫۰۰۱ تغییر میکند. از این رادارها جهت هواشناسی و دیده بانی و مراقبت هوایی استفاده میشود.
۲ – رادارهای پالسی با قدرت تفکیک بالا (High Resolution): در این رادارها عرض پالسی بسیار کوچک انتخاب میشود و چون میزان دقت در تشخیص فاصله توسط عرض پالسی مشخص میگردد دارای دقت بالایی در تشخیص فاصله هدف میباشد (هر قدر عرض پالس کوچکتر باشد محاسبه فاصله دقیقتر است). این رادارها برای آشکار سازی اهداف ساکن در حضور کلاتر (سیگنالهای برگشتی ناخواسته به صفحه رادار) و نیز تشخیص یک هدف در میان چند هدف نزدیک به هم قابل استفاده میباشد.
۳ – رادار پالس فشرده (Pulse Compression): این رادار از پالسهای با عرض زیاد و برای افزایش دقت از مدولاسیون فاز یا فرکانس در هر پالس استفاده میکند. در نتیجه ضمن افزایش پهنای باند تشخیص دقیق فاصله اهداف نیز حاصل میشود و نسبت به رادار نوع قبلی دارای این مزیت است که توان پیک (حداکثر توان) فرستنده را در حد معتدلی نگاه میدارد .
این رادار دارای نسبت زمان کار واحد میباشد، یعنی موج ارسالی به صورت پیوسته است. این نوع رادار نیز دارای انواع مختلف به ترتیب زیر است :
۱ – رادار موج پیوسته معمولی: در این نوع رادار میتوان سرعت و جهت حرکت هدف را در راستای خط واصل رادار تشخیص داد و امکان تشخیص فاصله به دلیل عدم استفاده از هرگونه مدولاسیون وجود ندارد و معمولا در ناوبری هوایی کاربرد دارند .
۲ – رادار موج پیوسته مدوله شده فرکانس: در این رادار از مدولاسیون فرکانس برای افزایش پهنای باند و ایجاد امکان تشخیص فاصله استفاده میشود. از مهمترین کاربردهای این نوع رادار در ارتفاع سنجهای هواپیما میباشد.
۳ – رادار موج پیوسته چند فرکانسه: در این نوع رادار با توجه به اختلاف فاز موج دریافتی از یک هدف در فرکانسهای مختلف میتوان فاصله هدف را تشخیص داد.
در این نوع رادار که به اختصار رادار SAR خوانده میشود، معمولا بیم آنتن در جهت عمود بر مسیر حرکت تنظیم میشود و دارای دقت بالایی در زاویه است . عملکرد آن مانند یک آنتن ساکن با تعداد زیادی آرایه میباشد. خروجی این نوع رادار یک تصویر با دقت بالا از صحنه مورد نظر میباشد. این رادارها به دلیل ایجاد تصاویر دقیق، کاربردهای فراوانی در علم زمین شناسی و جغرافی و همچنین در امور نظامی پیدا کردند. این رادار حتی قادر به ایجاد تصاویر سه بعدی از اشیا و اهداف میباشد .
اساس کار این رادار مانند رادار SAR است، اما جهت دید آنها از کنار میباشد، یعنی به کمک این رادار میتوان بدون نزدیک شدن به هدف، از فواصل بسیار دور از آن تصویر برداری کرد. البته دقت تصاویر ایجاد شده کمتر از رادار SAR است.
این رادار دو نوع دارد: نوع اول دارای آنتن گردان است و ردیابی هدف از طریق مقایسه انعکاسات مختلف از هدف در طی دو چرخش متوالی آنتن حاصل میشود. از این نوع رادار جهت دیده بانی و مراقبت هوابرد استفاده میشود. نوع دوم راداری است که آنتن آن سریعا زاویه کوچک را جاروب میکند تا موقعیت زاویه ای هدف را بیابد. از این رادار در فرود هواپیما و کنترل آتش استفاده میگردد.
این رادار در باند HF عمل میکند و برد آن به دلیل انتشار در لایه اتمسفر بسیار زیاد است و در بعضی مواقع به ۴۰۰۰ کیلومتر نیز میرسد. این رادار قادر به آشکارسازی اهداف هوایی بزرگ مانند هواپیماها و موشکهای بالستیک و همچنین اهداف دریایی میباشد و به دلیل برد زیاد توان ارسالی بالایی حدود چند صد کیلو وات دارد.
این رادار بصورت پالسی عمل میکند و میتواند اهداف متحرک را در حضور کلاترهای قوی آشکارسازی نماید. در این رادار ابهام در تشخیص سرعت از بین میرود و سرعت کور وجود ندارد .
علی رغم اینکه کار گیرندگی و فرستندگی رادار دریایی و غیردریایی یکسان است، اما با توجه به وجود کلاترهای خاص دریایی باید ملاحظات ویژه ای را لحاظ نمود .از مهمترین عوامل کلاترها میتوان وجود توفان و باد و رطوبت را برشمرد . سیگنالهای کلاتر دریایی عامل محدود کننده عمده در شناسایی اهداف نزدیک آب و یا روی آب میباشد.
فرکانس کار این رادار ۳ الی ۳۰۰ گیگاهرتز و مزیت عمده آن این است که برای ابعاد آنتن یکسان پهنای بیم آنتن کوچکتر و در نتیجه بهره آن بیشتر میگردد و حتی برای افزایش بهره میتوان آنتن را نیز کوچکتر کرد. این قابلیت در مورد رادارهای ردیاب داخل موشک ها برای پیدا کردن مسیر صحیح بسیار لازم و حیاتی است. از دیگر مزیتهای این سیستم ها سبکی و قابل حمل بودن آنهاست. اما مشکل عمده آنها اثرات تضعیف کنندگی شدید جو اتمسفر در انتشار امواج در این محدوده فرکانس میباشد، لذا برد این رادارها بسیار کمتر از سایر رادارهاست .در ضمن عواملی مثل باران و گرد و غبار و رطوبت و برف نیز باعث ایجاد تلفات اضافی در سیگنال در باند میلیمتری میشوند. این نوع رادارها عموما در امور نقشه برداری و هدایت و کنترل آتش نزدیک کاربرد دارند.
در رادارهای امروزی، باندهای فرکانسی HF ،VHF ،UHF ،L Band ،S Band ،C ،X ،K و باندهای میلیمتری به کار میرود. اگر در رادارها از فرکانسهای پایین استفاده شود، قابلیت کشف بسیار مناسب و تفکیک پذیری نسبتاً خوبی را خواهیم داشت. منظور از تفکیک پذیری این است که اگر مثلاً دو هدف که در فواصل یکسان و زاویه یکسان قرار دارند، وجود داشته باشد، رادار بتواند آنها را تفکیک کند و تنها یک هدف را نشان ندهد. به هر حال در فرکانسهای پایین، ضعف تفکیک پذیری وجود دارد، ولی در فرکانسهای بالا کشف خوب و تفکیکپذیری (چهتفکیکپذیری زاویهای و چه تفکیکپذیری فاصلهای) بسیار عالی است.
رادارهای فعال یا همان Active سامانههای راداری هستند که در فضا موج منتشر میکنند و این موجها بعد از برخورد به هدف منعکس، دریافت و تجزیه و تحلیل میشوند. اما سامانههای Passive با وجود آنکه هیچ انتشاری ندارند، همه انتشارات را میگیرند. یعنی بدون اینکه انتشار موجی داشته باشند امواج ساطع از رادارهای دشمن را دریافت میکنند.
به طور کلی رادارهای VHF از باند فرکانس پایین، کشف فوقالعاده، تفکیک پذیری نسبتا خوب و مقاوم در برابر ECM برخوردار هستند و رادارهای UHF از باند فرکانس بالا، کشف خوب، تفکیک پذیری بسیار بالا و مقاومت مناسب در برابر ECM دشمن (با استفاده از فیلترهای گوناگون) برخوردارند.
با شروع استفاده نظامی از رادار، انگلستان پایگاههای وسیعی را با رادار مجهز کرد و به این ترتیب فعالیت هواپیماهای آلمانی را با دشواری روبرو ساخت به عقیده بسیاری از کارشناسان همین زنجیره راداری بود که آلمان را علی رغم حملههای گسترده هوایی به شهرهایی نظیر لندن، ناکام گذاشت. هم چنین بسیاری از زیر دریاییهایی آلمانی که تعداد زیادی از کشتیهای حمل و نقل و ناوهای جنگی متفقین را به قعر دریا میفرستادند، با کمک رادارها شناسایی و نابود شدند. رادارها حتی در توپخانه ها، موشک اندازها و جنگهای زیر دریاییها نیز وارد عمل شدند و توجه قدرتهای بزرگ تسلیحاتی را، حتی پس از شکست هیتلر و پایان جنگ جهانی به خودشان جلب کردند.
اما صرف نظر از کاربردها نظامی، رادار خدمات صلح آمیز بسیاری را برای انسان امروزی در برداشته است. کاهش سوانح در مسافرت ای دریایی و هوایی همگی مدیون رادار هستند. در حقیقت یکی از مهمترین کاربردهای علمی رادار با آغاز عصر فضا به وجود آمد و بشر توانست برای اولین بار با کمک رادار به فضا دسترسی پیدا کند و حتی سطح سیاره ها و اشکال گوناگون آن ها را شناسایی کند. این موفقیت سالها قبل از آن بود که سفینه ها بتوانند از سطح سیارات عکسبرداری کنند. بنابراین رادار علی رغم خرابیهایی که با گسترده تر کردن جنگها به وجود آورد، توانست خدمات بسیار ارزنده ای را برای جامعه بشری به ارمغان آورد. مراکز کنترل ترافیک فرودگاهها برای ردیابی هواپیماها (چه آنها که بر روی باند فرودگاه قرار دارند و چه آنها که در حال پرواز هستند) و هدایت آنها از رادار استفاده میکنند.
در برخی از کشورها پلیس از رادار برای شناسایی خودروهای با سرعت غیر مجاز استفاده میکند. ناسا از رادار برای شناسایی موقعیت کره زمین و دیگر سیارات استفاده می کند، همین طور برای دنبال کردن مسیر ماهواره ها و فضاپیماها و برای کمک به کشتیها در دریا و مانورهای رزمی از آن استفاده می شود. مراکز نظامی نیز برای شناسایی دشمن و یا هدایت جنگ افزارهایشان از آن استفاده می کنند. هواشناسان برای شناسایی توفانها، تندبادهای دریایی و گردبادها از آن استفاده میبرند. شما حتی نوعی خاص از رادار را در مدخل ورودی فروشگاهها میبینید که در هنگام قرار گرفتن اشخاص در مقابلشان، در را باز میکنند. بدین ترتیب روشن میشود که رادار وسیلهای بسیار کاربردی میباشد.
