www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Khái niệm cơ bản về công nghệ ra đa

Căn bản Vật Lý của Lý Thuyết Ra đa

Năng lượng truyền đi
Sóng phản xạ

Hình 1: Nguyên lý radar: đo thời gian di chuyển khứ hồi của sóng điện từ

Năng lượng truyền đi
Sóng phản xạ

Hình 1: Nguyên lý radar: đo thời gian di chuyển khứ hồi của sóng điện từ

Năng lượng truyền đi
Sóng phản xạ

Hình 1: Nguyên lý ra đa: đo thời gian di chuyển khứ hồi của sóng điện từ

Căn bản Vật Lý của Lý Thuyết Ra đa

Nguyên lý căn bản trong vận hành của đa số ra đa rất đơn giản và dễ hiểu. Tuy nhiên lý thuyết của ra đa có thể rất phức tạp. Dẫu vậy, nếu ta có thể hiểu được lý thuyết này thì ta có thể dễ dàng xác định được loại ra đa và có thể vận hành nó một cách chính xác. Phương pháp xây dựng và vận hành của đa số hệ thống ra đa có liên quan rộng đến nhiều lĩnh vực, ví dụ như: xây dựng, cơ khí (công nghiệp nặng), điện - điện tử, kỹ thuật sóng năng lượng cao, kỹ thuật xử lý dữ liệu, tín hiệu tốc độ cao.

Bắt nguồn trên cở sở vật lý (được đề cập kế tiếp), một số nguyên lý trong tự nhiên cũng đóng vai trò rất quan trọng. Nguyên tắc hoạt động của đa số ra đa là nhờ vào ba nguyên tắc vật lý sau đây của sóng bức xạ điện từ

  1. Sự phản xạ của sóng điện từ.
    Sóng điện từ bị phản xạ khi chạm vào một vật dẫn điện. Nếu những sóng phản xạ này được ghi nhận lại (như một dạng ‘Echo’), thì có nghĩa là có vật cản trở hướng truyền di của song.
     
  2. không thay đổi vận tốc truyền của sóng điện từ
    Sóng điện từ truyền đi với vận tốc gần bằng tốc độ ánh sáng 3·108 m/s hoặc 300 000 km/s hoặc vận tốc ánh sáng chính xác là 299 792 458 m/s (Cũng không quan trọng lắm, người ta thường sử dụng số được làm tròn) Sự không thay đổi vận tốc truyền này giúp đo khoảng cách đến vật thể (máy bay, tàu, xe) thông qua việc đo chính xác thời gian di chuyển của xung song.
     
  3. Sự truyền thẳng của sóng điện từ
    Khi sóng điện từ truyền đi truyền đi trong dải tần số của hệ thống ra đa, sóng này sẽ truyền theo đường thằng. Thông qua một an-ten đặc biệt, ta có thể tập trung sóng này theo một hướng (tia) cố định. Và do đó ta có thể xác định hệ tọa độ của vật thể. (theo phương ngangphương dọc)
     

Bằng việc sử dụng thành thạo 3 nguyên tắc này, nhờ sự giúp đỡ của ra đa mà ta có thể xác định được khoảng cách, phương hướng và độ cao của vật thể.

Người ta cũng hay đề cập đến tính chất quang học quasi khi truyền sóng điện từ.
Ngoài ra, cũng có những hiện tượng quang học thường được biết đến như tán xạ (nhiễu xạ), khúc xạ, phản xạ. Tuy nhiên, tán xạ và khúc xạ chỉ gây ảnh hưởng nhỏ.

(Sự ảnh hưởng của thời tiết và khí quyển đến năng lượng sóng truyền đi sẽ được thảo luận sau. Do đó, đối với những thảo luận xung quanh việc xác định khoảng cách và hướng di chuyển, những ảnh hưởng nêu trên sẽ tạm thời bị lược bỏ)

Điểm mạnh:

Ra đa có rất nhiều điểm mạnh so với việc quan sát bằng mắt thường: