Pirmaisiais dvidešimtojo amžiaus dešimtmečiais Europa ir JAV pradėjo pastebėti, kad danguje skraidantys lėktuvai šiek tiek trukdo radijo ryšiui, nes radijo signalus iš dalies atspindi ore esanti įranga. Netrukus šis reiškinys buvo pradėtas sąmoningai naudoti aptikti įvairius tolimus daiktus. Dėl to buvo pastatytos radarų stotys.
Radaro veikimo principas
Radaro stotis (radaras) turi kitokį, sutrumpintą pavadinimą - radaras. Tai yra frazės „radijo aptikimas ir diapazonas“, kuris išverčiamas kaip „radijo aptikimas ir nuotolio nustatymas“, santrumpa. Tokia stotis veikia pagal šį principą.
Pirma, radijo impulsai iš radaro siųstuvo siunčiami labai aukštu dažniu, po kurio priimanti antena paima bet kokį radijo signalo aidą, pasiekusį radiacijos vietą.
Kryptis, iš kurios ateina signalas, atsispindėjus nuo tvirto paviršiaus, vadinama taikiniu azimutu. Atstumą iki jo galima apskaičiuoti pagal laiką, kurio reikia, kol signalas nueis iki tikslo ir atgal.
Pirmieji išradimai ir eksperimentai
Šio veikimo principo prietaisą 1904 metais užpatentavo inžinierius iš Vokietijos Christianas Hülsmeieris. Jis buvo vadinamas telemobileskopu. Tačiau Vokietijos žemėje prietaisas niekur nebuvo naudojamas.
1922 m. JAV karinio jūrų laivyno inžinieriai pradėjo eksperimentuoti per radijo signalų perdavimą per Potomac upę. Dėl tokių eksperimentų laivai pateko į aptikimo lauką, kuris praėjimo metu užblokavo spinduliuojamų radijo bangų kelią.
Škotijos fizikas Robertas Watsonas-Wattas tyrė, kaip radijo bangomis būtų galima aptikti ore esančius lėktuvus. 1935 m. Jis užpatentavo savo radarą. 1938 m. Rudens pradžioje britai, supratę, kad netrukus prasidės Antrasis pasaulinis karas, palei strategiškai svarbias Anglijos pakrantes pastatė keletą radarų stočių.
Taip pat radaras buvo pradėtas naudoti tiksliam priešlėktuvinių ir jūrų ginklų nukreipimui.
Magnetronas ir klystronas
Radarai turėjo labai aukštą radiacijos dažnį, tam reikėjo specialios elektroninės įrangos. Pirmieji siųstuvai buvo aprūpinti magnetronu - elektrovakuuminiu įtaisu. Jo statybomis užsiėmė fizikas Albertas Hullas (JAV). Iki 1921 m. Prietaisas buvo sukurtas.
Tačiau po 14 metų inžinierius Hansas Holmanas išrado daugialypį magnetroną. Panašus įtaisas buvo surinktas SSRS 1936–1937 m. (vadovavo M. Bonch-Bruevich) ir Didžiojoje Britanijoje 1939 m. - fizikai Henry Booth ir John Randall.
9 cm - tai buvo radijo bangų ilgis, kurį sukėlė naujasis įrenginys. Dėl to radaras jau galėjo aptikti povandeninio laivo periskopą iš 11 km atstumo.
1938 m. Du broliai iš JAV Russellas ir Sigurdas Varianai išrado dar vieną radijo signalo stiprinimo įrenginį - klystroną.
Radaro naudojimas taikiems tikslams
Kova kare baigėsi. Radaras vis dar buvo naudojamas. Bet ne kariniais, o taikiais tikslais. 1946 m. Astronomijos srities ekspertai gavo radijo signalą, atsispindintį nuo mėnulio paviršiaus, o 1958 m. - iš Veneros paviršiaus. SSRS astronomai sėkmingai tyrė (naudodamiesi radarais) kitas planetas - Merkurijų (1962 m.), Marsą ir Jupiterį (1963 m.).
NASA kosmoso agentūra panaudojo orbitoje esančius erdvėlaivius žemės rutulio dugno žemėlapiui nustatyti. Be to, radarai labai padeda meteorologinėms tarnyboms prognozuoti orą.
