Telekomunikacja mikrofalowa

Radar (ang. Radio Detection and Raging) powstał w Wielkiej Brytanii i zapisał swoje wspaniałe karty w słynnej Bitwie o Anglię. Radar jest znaczącym zastosowaniem techniki mikrofalowej. 
To prawda, że zastosowania wojskowe były paliwem napędowym rozwoju tych urządzeń. Jednakże bardzo szybko radar znalazł swoje zastosowania cywilne, bardzo różnorodne. Dość powiedzieć, że radary meteorologiczne wykrywają obszary chmur grożących silnymi deszczami, a inne wędrujące skupiska szarańczy.
Zasada działania radaru oparta jest o wykorzystanie zjawiska echa. Sygnał mikrofalowy wypromieniowany przez antenę nadawczą dociera do obiektu – rys.4.21. Część mocy odbija się i wraca do anteny odbiorczej (zwykle jedna antena pełni obie funkcje). Analiza powracającego sygnału pozwala określić parametry śledzonego obiektu, np. jego odległość od anteny, prędkość, wysokość nad poziomem ziemi, itp.. 
Jednym z najważniejszych parametrów radaru jest jego zasięg. Wyprowadzimy teraz podstawowe równanie – równanie zasięgu radaru.

Rys.4.21. Zasada działania radaru, monostatycznego, gdy nadajnik i odbiornik korzystają z tej samej anteny i bistatycznego, gdy anteny nadawcza i odbiorcza są rozdzielone.    

Moc P_N nadajnika daje w sąsiedztwie obiektu gęstość mocy S_N równą:

Obiekt, o przekroju czynnym $\sigma$, odbija w stronę odbiornika część mocy: 

Moc powracająca maleje jak 1/4$\pi$R², moc P_O odebrana przez odbiornik równa jest zatem:

Przyjmując, że najmniejsza moc detekowalna przez odbiornik wynosi P_O=P_MIN, można napisać równanie maksymalnego zasięgu R_MAX radaru:

Zasięg radaru zależy od wielu czynników, z których najważniejsze to moc wypromieniowanego impulsu P_N, wzmocnienie anteny G, długość fali $\lambda$ i czułość odbiornika P_MIN. Tajemniczym parametrem jest przekrój czynny $\sigma$. Duże, metalowe obiekty, takie jak samoloty pasażerskie posiadają duży przekrój czynny, ptaki wędrowne wielokrotnie mniejszy.