Page 31 - bilgem-teknoloji-dergisi-13

RADAR TEKNOLOJİLERİ

Dr. Emirhan Postacı - Uzman Araştırmacı, Dr. Okan Mert Yücedağ - Başuzman Araştırmacı / BİLGEM BTE

RADAR

SİSTEMLERİNDE

Vakum tüp

teknolojileri “Katot, genellikle bir

mikrodalga vakum
cihazının kullanım

ömrünü belirleyen en
kritik bileşendir.”

Radarlar cisimlerin mesafe, açı ve hız gibi özelliklerini Genel olarak mikrodalga vakum tüpleri katı hal cihazlara ronlardır [2].
tespit etmek için elektromanyetik (EM) dalgaları kullanan göre daha verimlidir. Tüp verimleri, çeşitli alt bileşen tek- Mikrodalga vakum tüpler, yapıları ve içlerinde yer alan
sistemlerdir. EM dalgaları istenilen mesafelere ulaştırmak nolojilerinin yardımıyla %70’e kadar ulaşmaktadır. Mikro- elektrik ve manyetik alan doğrultuları göz önünde bulun-
için ise RF güç yükselteçleri kullanılmaktadır. Günümüzde dalga vakum tüpleri katı hal cihazlara göre daha yüksek durularak üç sınıf altında incelenebilir. Bunlar doğrusal
kullanılan birçok radar sistemindeki RF güç yükselteçle- sıcaklıklarda çalışabilmektedir. Bu durum yüksek verim ile demet, çapraz alan ve hızlı dalga tüpleridir. Örneğin bir
ri için vakum mikrodalga cihazları vazgeçilmez konumda bir araya geldiğinde vakum tüplerinin daha küçük ve daha güç yükselteci olan TWT’de elektron demeti katot-anot
bulunmaktadır [1]. hafif olması ancak buna rağmen atık ısıyı bertaraf edebil- arası yolu doğrusal bir şekilde alır ve manyetik alan da
mesi anlamına gelmektedir. Bazı mikrodalga tüplerin yük- elektronların gidiş doğrultusu ile paraleldir. Bu sebep-
Mikrodalga Cihazların Etkinlik Alanı sek bant genişliğine sahip olması birçok radar uygulaması le TWT doğrusal demet tüpleri sınıfına girmektedir. Öte
Mikrodalga tüpleri, elektromanyetik tayfın mikrodalga için büyük önem taşımaktadır [2]. yandan bir mikrodalga üreteç olan magnetronda, elektron
bandına (0.1 – 100 GHz) düşen frekansları üretmek ya da demetinin gidiş doğrultusu manyetik alana diktir ve elekt-
yükseltmek için kullanılan vakum elektron cihazlarıdır. Mikrodalga Tüp Çeşitleri ronlar katot etrafında dönecek şekilde yol alır. Bu sebeple
Katı hâl cihazlar ortaya çıkmadan önce, tüm güç seviyele- Mikrodalga tüplerden birçoğu İkinci Dünya Savaşı’ndan magnetron çapraz alan tüpleri sınıfında yer almaktadır
rinde ve mikrodalga bandının tamamında mikrodalga va- Şekil 1. Mikrodalga vakum tüplerinin ve katı hâl cihazların önce icat edilmiştir. Bu tüplerden ikisi olan magnetron ve [2].
kum tüpleri kullanılmaktaydı. Günümüzde yüksek güç ve baskın olduğu ortalama güç ve frekans aralıkları [2] klistron (klystron), savaş sırasında radarlarda kullanılmak
yüksek frekans gerektiren radar uygulamalarında vakum üzere yoğun bir geliştirme süreci geçirmişlerdir. İkinci Yürüyen Dalga Tüpü (TWT)
tüplerinin hâkimiyeti devam etmektedir. Katı hâl cihazlar Dünya Savaşı sonrasında da birçok farklı mikrodalga tüp Yürüyen dalga tüpünde (TWT) RF devresi süreklidir. Böy-
ise çoğunlukla görece daha düşük güç ve frekanslarda icat edilmiştir. Magnetron ve klistrondan sonra yaygın kul- lece sinyal, tıpkı bir iletim hattında olduğu gibi devre
kullanılmaktadır. Şekil 1’deki grafik, vakum ve katı hâl ci- lanılan mikrodalga tüpler arasına giren diğer cihazlar ise boyunca dolaşmaktadır. Devre, sinyalin hızının elektron
hazların frekans ve ortalama güç bazında etkinlik alanları- yürüyen dalga tüpleri (traveling wave tube, TWT), çapraz demetinin hızıyla neredeyse aynı olacak şekilde tasar-
nı göstermektedir [2]. alan yükselteçleri (crossed-field amplifier, CFA) ve gyrot- lanmaktadır. Tasarım aynı zamanda sinyalin elektrik ala-

28 29