Hur mycket minskar radarsignalen med avståndet?

2022-09-19 17:30  
Radartorn i Pico do Arieiro, Madeira. Foto: Daniele Franchi/Unsplash

MINIPROBLEM. Radarsignalen som kommer tillbaka till detektorn blir svagare ju längre bort målet finns. Men hur myckdt svagare?

(Svar längre ned på sidan)

Akronymer är ord som bildas av begynnelsebokstäverna i en rad ord, till exempel radar som står för RAdio Detection And Ranging, det vill säga radiovågor använda för upptäckt och avståndsbedömning.

Andra exempel från teknikens värld är laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, ljusförstärkning genom stimulerad emission av strålning), och maser (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation, mikrovågsförstärkning genom stimulerad emission av strålning).

Radartekniken utvecklades kraftigt under andra världskriget. På svenska kallades den ett tag ekoradio, men snart blev radar det vedertagna ordet.

År 1950 kom det med som ett vanligt substantiv i den nionde upplagan av SAOL (Svenska Akademiens ordlista). I tionde upplagan, 1973, kom även laser med. När jag läste elektroämnen på Chalmers 1961 var lasern något nytt och det uttalades ofta ”lejser”, men jag hörde aldrig någon säga”rejdar”.

Den radarsignal som når tillbaka till detektorn (som finns intill den utsändande stationen) blir naturligtvis svagare ju längre bort målet befinner sig.

På korta avstånd kan vi bortse från dämpning genom växelverkan med atmosfären. Då avtar den mottagna signalen som en viss potens av avståndet till målet. Vilken potens? 

.
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:

Lösning

Svaret är att den detekterade signalen avtar som avståndet till målet i fjärde potens. Det är en rent geometrisk effekt. Jämför med hur belysningen från en lampa avtar. På dubbla avståndet är den belysta ytans area fyra gånger så stor och belysningen minskar till en fjärdedel, det vill säga med avståndet i kvadrat.  

Sedan ska radarekot gå tillbaka från målet till detektorn. Då sprids det återigen ut rent geometriskt, vilket ger ytterligare en minskning med avståndet i kvadrat, totalt alltså som avståndet upphöjt till fyra. 

Problemskrivare. Göran Grimvall är professor emeritus i teoretisk fysik vid KTH i Stockholm, och har medverkat i Ny Teknik sedan 1979. Foto: Jörgen Appelgren

Göran Grimvall är professor emeritus i teoretisk fysik vid KTH och har medarbetat i Ny Teknik med miniproblem sedan 1979.

Göran Grimvall

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt