في العقود الأولى من القرن العشرين ، بدأت أوروبا والولايات المتحدة في ملاحظة أن الطائرات التي تحلق في السماء تخلق بعض التداخل في الاتصالات اللاسلكية ، حيث تنعكس الإشارات اللاسلكية جزئيًا من المعدات المحمولة جواً. سرعان ما بدأ استخدام هذه الظاهرة عمدا للكشف عن الأجسام البعيدة المختلفة. نتيجة لذلك ، تم بناء محطات الرادار.
مبدأ عمل الرادار
محطة الرادار (الرادار) لها اسم مختصر مختلف - الرادار. هذا اختصار لعبارة "الكشف عن الراديو وتحديد المدى" ، والتي تُترجم إلى "الكشف عن الراديو وتحديد المدى". تعمل هذه المحطة وفقًا للمبدأ التالي.
أولاً ، يتم إرسال نبضات الراديو من جهاز إرسال الرادار بتردد عالٍ جدًا ، وبعد ذلك يلتقط هوائي الاستقبال أي صدى للإشارة الراديوية التي وصلت إلى مكان الإشعاع.
يسمى الاتجاه الذي تأتي منه الإشارة بعد الانعكاس من سطح صلب السمت الهدف. يمكن حساب المسافة إليها بناءً على الوقت الذي تستغرقه الإشارة للانتقال إلى الهدف والعودة.
أول الاختراعات والتجارب
تم تسجيل براءة اختراع لجهاز لمبدأ التشغيل هذا في عام 1904 من قبل مهندس ألماني كريستيان هولسمير. كان يسمى telemobilecope. ومع ذلك ، على الأراضي الألمانية ، لم يتم استخدام الجهاز في أي مكان.
في عام 1922 ، بدأ مهندسو البحرية الأمريكية تجربة إرسال إشارات الراديو عبر نهر بوتوماك. نتيجة لهذه التجارب ، سقطت السفن في مجال الكشف ، والذي أدى أثناء المرور إلى منع مسار موجات الراديو المنبعثة.
كان روبرت واتسون وات ، وهو فيزيائي من اسكتلندا ، يبحث في كيفية استخدام موجات الراديو لاكتشاف الطائرات في الجو. حصل على براءة اختراع الرادار الخاص به في عام 1935. وقد أدرك البريطانيون أن الحرب العالمية الثانية ستبدأ قريبًا ، وبحلول بداية خريف عام 1938 ، قاموا ببناء عدد من محطات الرادار على طول بعض السواحل ذات الأهمية الاستراتيجية في إنجلترا.
كما بدأ استخدام الرادار في الاستهداف الدقيق للمدافع المضادة للطائرات والبحرية.
Magnetron و klystron
كان للرادارات ترددات عالية جدًا من الإشعاع ، الأمر الذي يتطلب معدات إلكترونية خاصة. تم تجهيز أجهزة الإرسال الأولى بمغنطرون - جهاز فراغ كهربائي. شارك الفيزيائي ألبرت هال (الولايات المتحدة الأمريكية) في بنائه. بحلول عام 1921 ، تم إنشاء الجهاز.
ولكن بعد 14 عامًا ، اخترع المهندس هانز هولمان المغنطرون متعدد التجاويف. تم تجميع جهاز مماثل في الاتحاد السوفياتي في 1936-1937. (بقيادة M. Bonch-Bruevich) وفي بريطانيا عام 1939 - الفيزيائيان هنري بوث وجون راندال.
9 سم - هذا هو طول موجات الراديو التي أنتجها الجهاز الجديد. بفضل هذا ، كان الرادار قادرًا بالفعل على اكتشاف منظار الغواصة من مسافة 11 كم.
في عام 1938 ، اخترع شقيقان من الولايات المتحدة ، هما راسل وسيغورد فاريان ، جهازًا آخر لتضخيم إشارة الراديو - كليسترون.
استخدام الرادار للأغراض السلمية
انتهى القتال في الحرب. كان الرادار لا يزال قيد الاستخدام. ولكن ليس للأغراض العسكرية ، ولكن للأغراض السلمية. في عام 1946 ، تلقى خبراء في مجال علم الفلك إشارة راديوية تنعكس من سطح القمر ، وفي عام 1958 - من سطح كوكب الزهرة. درس علماء الفلك من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (باستخدام الرادار) الكواكب الأخرى بنجاح - عطارد (في عام 1962) والمريخ والمشتري (في عام 1963).
استخدمت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا مركبة فضائية في المدار لرسم خريطة لقاع المحيط على الكرة الأرضية. كما أن الرادارات تساعد بشكل كبير خدمات الأرصاد الجوية في التنبؤ بالطقس.
