رادار دوپلر چگونه کار می‌کند؟

رادار دوپلر وسیله‌ای است که برای اندازه گیری سرعت و جهت شیء متحرک به کمک امواج الکترو مغناطیس به کار می‌رود. آن بر اصل اثر دوپلر، استوار است و در سال 1904 هنگامی که کریستین هوسمایر در حال تشخیص یک کشتی دور در آب و هوای مه آلود بود، آن را اختراع کرد. اما، اشکال اصلی این وسیله ناتوانی آن برای تخمین فاصله شیء بود. در اوایل دهه‌ی 1940 نسخه‌های پیشرفته رادارهای دوپلر کشف شدند.
انواع زیادی از رادارهای دوپلر مثل موج پیوسته، پالسی چسبیده و غیره وجود دارند. اصل اساسی برای دلیل کار این وسیله، اندازه گیری سرعت محوری انعکاس‌های صدا است که از مناطق هدف تولید می‌شوند. آنها در جنبه‌های تکنولوژیکی مختلف مثل انتشار صدای ماهواره، پیش بینی آب و هوا، نظارت ترافیکی، خدمات نظامی، کنترل ترافیک هوایی و رادیولوژی به کار می‌روند. در زیر بحث مختصری در مورد این که رادارهای دوپلر چگونه کار می‌کنند آورده شده است.
کار کردن :
دو پدیده اساسی وجود دارند که به کار می‌روند که عبارتند از : اثر دوپلر و رادار. اثر دوپلر توسط کریستین دوپلر دانشمند اتریشی در سال 1842 کشف شد. آن فرآیندی است که در آن فرکانس موج برای ناظر با توجه به جهت حرکت منبع امواج تغییر می‌کند.
در مورد امواجی که برای حرکت، به ماده نیاز دارند (برای مثال امواج صدا) اثر کلی به حرکت منبع، ماده و ناظر بستگی دارد. در مورد امواجی که برای حرکت، به ماده نیاز ندارند (برای مثال نور) تنها تفاوت سرعت بین ناظر و منبع در نظر گرفته می‌شود.
رادارها از طرف دیگر، سیستم‌هایی هستند که از فرستنده‌ها برای تولید امواج الکترو مغناطیس استفاده می‌کنند : چه امواج میکروویو و چه امواج رادیویی. این امواج بعد از برخورد به اشیا در همان جهت به فرستنده بازتاب می‌شوند که فرستنده نیز آنها را دریافت می‌کند. اگر چه سیگنالهای منعکس شده به طور کلی ضعیف‌تر از امواج تولید شده هستند اما می‌توانند توسط دستگاههای پیشرفته تقویت بشوند و یا نمایش داده شوند. در نتیجه، رادارها می‌توانند اشیایی را که در مناطق دور واقع شده‌اند (چه ساکن و چه متحرک) تشخیص دهند.
رادارهای دوپلر بهترین وسایلی هستند که برای تشخیص بارندگی و یا پیش بینی آب و هوای یک منطقه مشخص به کار می‌روند. در هنگام تشخیص بارندگی، رادار دوپلر امواج رادیویی را از آنتن می‌فرستد که دوباره به فرستنده باز می‌گردند. فرکانس امواج منعکس شده بستگی به این دارد که آیا اشیا (برای مثال ابر، قطره‌ی باران، دانه‌ی تگرگ) از آنتن دور می‌شوند و یا به سمت آن حرکت می‌کنند. در حالت اول فرکانس ضعیف خواهد بود در حالی که در حالت دوم فرکانس قوی خواهد بود.
نتیجه‌ی فرکانس‌های منعکس شده هر چه باشد تمام رادارهای آب و هوا به دستگاههایی مجهز شده‌اند که به طور موثر امواج رادیویی را به تصویر تبدیل می‌کنند که موقعیت شی، شدت بارش و حتی تغییر در جهت باد را نمایش می‌دهند. موقعیت اشیا با محاسبه زمانی که برای امواج لازم است تا دو باره به فرستنده باز گردند، تعیین می‌شود.