रडार

रडार : (रेडार, राडार). ज्या वस्तू दूर अंतरावर असल्यामुळे अगर ढग, धुके, पाऊस, अंधार यांमुळे साध्या डोळ्यांना दिसू शकत नाहीत, अशा वस्तूंचे निश्चित ठिकाण, त्यांचे निरीक्षण-स्थानकापासूनचे अंतर, त्या वस्तू चल असल्यास त्यांची गती व गतीची दिशा ज्या इलेक्ट्रॉनीय यंत्रणेच्या साहाय्याने मोजता येतात त्या यंत्रणेला ‘रडार’ असे म्हणतात. हा शब्द Radio detection and ranging या शब्दपंक्त्तीतील आद्याक्षरे घेऊन तयार केला आहे.

 रडारमध्ये जे विद्युत्‌ चुंबकीय तरंग वापरले जातात त्यांचा वेग व ज्या प्रकाशाच्या साहाय्याने आपण वस्तू पाहू शकतो त्याचा वेग समान (३ X १०८ मी./से.) असतात. दोन्ही प्रकारच्या ऊर्जा सरळ रेषेत प्रवास करतात. मात्र साध्या डोळ्यांनी आपण वस्तूंचे वेगळेपण ओळखू शकतो, तसे वेगळेपण ओळखणे रडार यंत्रणेला शक्य होत नाही.

 रडारचा उपयोग मुख्यत्वेकरून आकाशात फिरणारी विमाने, अथांग सागरावरील जहाजे वगैरे लक्ष्यांचा शोध घेण्याकरिता, त्यांचे स्थान, त्यांचा वेग वगैरेचे अचूक निदान करण्याकरिता होतो. दुसऱ्या महायुद्धकाळात शत्रूच्या विमानांचा, विमानविरोधी तोफांचा, युद्धोपयोगी सामग्री तयार करणाऱ्या कारखान्यांचा, लढाऊ जहाजांचा व विमानतळांचा शोध घेऊन ती नष्ट करण्याकरिता मित्रराष्ट्रांच्या लढाऊ जहाजांना व बाँबफेकी विमानांना संरक्षण देणे, तसेच आपल्या प्रदेशावर हल्ला करण्याकरिता येणाऱ्या शत्रूच्या विमानांची वा जहाजांची पूर्वसूचना आपल्या संरक्षण यंत्रणेला देणे ही कामे रडार यंत्रणेने केली म्हणूनच दुसरे महायुद्ध हे ‘रडार युद्ध’ म्हणूनच ओळखले जाते. 

 शांततेच्या काळात बंदरे, विमानतळ व रस्ते येथील वाहतूक नियंत्रण, वादळे, पावसाळी ढग, वारे यांच्यातील बदलांचा अंदाज यांकरिताही रडारचा उपयोग होतो. ग्रहांच्या पृष्ठभागातील चढउतार वगैरेंचेही मापन रडारने करता येते.

 कार्यपद्धती : रडारमधील प्रेषक (तरंग निर्माण करणारे साधन) व आकाशक (अवकाशात तरंग प्रसारित करणारे साधन) यांच्या साहाय्याने विद्युत्‌ चुंबकीय तरंगांचे प्रेषण केले जाते. हे तरंग ज्या वेळी लक्ष्यामुळे (जहाज, विमान, हिमनग, खडक, डोंगर वगैरे) थोपवले जातात त्या वेळी त्यातील काही ऊर्जेचे प्रेषकाच्या दिशेने परावर्तन होते. ही परावर्तित ऊर्जा आकाशकाच्या साहाय्याने ग्रहण करून प्रेषण व ग्रहण यांतील कालावधी आणि तरंगवेग (३ X १०८ मी./से.) यांवरून लक्ष्याचे निरीक्षण-स्थानकापासूनचे अंतर निश्चित करता येते.

 अंतर = १/२ वेग X कालावधी.

 स्पंद रडार : स्पंद रडारचे कार्य कसे चालते ते आ. १ वरून स्पष्ट होईल. नियंत्रक ठरावित कालावधीने एकाच वेळी स्पंदकाकडे व दर्शकाकडे संकेत पाठवतो. स्पंदकाकडून आज्ञा आल्यानंतर प्रेषक अतिसूक्ष्म कालावधी असलेले रेडिओ-कंप्रता स्पंद (सु. १० किलोहर्ट्‌झ ते १०० गिगॅहर्ट्‌झ कंप्रता-म्हणजे दर सेकंदाला होणारी कंपन संख्या-असलेले स्पंद) निर्माण करून ते आकाशकाकडे पाठवतो. आकाशकाने प्रेषित केलेल्या शलाकेच्या मार्गात ज्या वेळी लक्ष्य येते त्या वेळी लक्ष्याच्या पृष्ठभागावरून परावर्तित झालेली ऊर्जा आकाशक ग्रहण करतो व ग्राहीत त्याचे विवर्धन होऊन ऋण किरण दोलनदर्शकाच्या [→ इलेक्ट्रॉनीय मापन] पडद्यावर ह्या परावर्तित ऊर्जेमुळे एक ठिपका दिसतो. हा ठिपका व नियंत्रक संदेशामुळे याच पडद्यावर निर्माण झालेला मूळ ठिपका यांतील अंतरावरून कालावधी व त्यावरून लक्ष्याचे निरीक्षण स्थानकापासूनचे अंतर निश्चित करता येते.

रडारमध्ये एकाच आकाशकाच्या साहाय्याने स्पंदाचे प्रेषण व ग्रहण अशी दोन्ही कार्ये करणे प्रेषण-ग्रहण स्विच वापरल्यामुळे शक्य होते. ह्या स्विचमध्ये वायु-विसर्जन नलिका (जिच्यातील अल्प दाब असलेल्या वायूतून विद्युत्‌ प्रवाहाचे संवहन होऊ शकते अशी नलिका) असते. ज्या वेळी प्रेषक कार्य करीत असतो त्या वेळी प्रदान ऊर्जेमुळे नलिकेच्या वायूत प्रज्योत निर्माण होऊन प्रेषक आकाशकाला जोडला जातो. हा कालावधी बहुधा ०·१ मायक्रोसेकंद ते १ मायक्रोसेकंद एवढा असतो. ज्या क्षणी प्रेषकाचे कार्य थांबते त्याच क्षणी प्रज्योत विझते व आकाशक ग्राहीला जोडला जातो. परावर्तित ऊर्जा ह्याच स्विचातून ग्राहीपर्यंत पोहोचविली जाते. एखादा स्पंद प्रेषित केल्यानंतर तो लक्ष्यापर्यंत पोहोचून तेथून परावर्तित झालेली ऊर्जा आकाशकापर्यंत पोहोचावयास काही कालावधी लागतो. या कालावधीत प्रेषक बंद राहणे आवश्यक असते, नाही तर स्पंद व प्रतिस्पंद (परावर्तित स्पंद) ऋण किरण नलिकेच्या पडद्यावर वेगळे ठिपके निर्माण करणार नाहीत. म्हणून स्पंद पुनरावृत्ती कंप्रता (prf प्रेषकाने प्रती सेकंद निर्माण केलेल्या स्पंदांची संख्या) निश्चित करणे आवश्यक असते. ही कंप्रता ६० स्पंद प्रती से. ते ४,००० स्पंद प्रती से. अशी असू शकते. एक स्पंद प्रेषित करावयास लागणाऱ्या कालावधीस स्पंद-रुंदी म्हणतात. या स्पंद-रुंदीवर किती किमान अंतरावरच्या लक्ष्याचा वेध घेता येईल हे अवलंबून असते.

त्याचप्रमाणे किती कमाल अंतरावरच्या लक्ष्याचा वेध घेता येईल हे स्पंद पुनरावृत्ती कंप्रतेवर अवलंबून असते.

---

ऊर्जा प्रदान : प्रेषक ऊर्जा सतत प्रेषित करीत असेल, तर संकेताची शक्त्ती कमी असते पण जर तो सूक्ष्म कालावधी असणाऱ्या स्पंदांच्या स्वरूपात ऊर्जा प्रेषित करीत असेल, तर संकेताची शक्त्ती वाढवता येते. ऊर्जा प्रेषणाची कमाल मर्यादा अखेर रडार यंत्रणेत वापरलेले भाग किती वेगाने निर्माण झालेल्या उष्णता ऊर्जेचा ऱ्हास करू शकतात यावर अवलंबून असते.

 कर्तव्य-आवर्तन : स्पंद रडारमध्ये स्पंद-रुंदी  T सेकंद असेल व स्पंद पुनरावृत्ती कंप्रता जर fr स्पंद प्रती से. असेल, तर एका सेकंदात स्पंद रडार फक्त्त T X fr सेकंद कार्य करेल. यालाच म्हणजे स्पंद-रुंदी व स्पंद पुनरावृत्ती कंप्रता यांच्या गुणाकाराला प्रेषकाचे कर्तव्य-आवर्तन म्हणतात. जर प्रेषकाचे कर्तव्य-आवर्तन ५% असेल, तर प्रेषण सुरू झाल्यानंतर प्रेषक फक्त्त ५% कालावधीत प्रेषण करेल व उरलेल्या कालावधीत त्याचे प्रेषण बंद असेल.

 एक स्पंद प्रेषित केल्यानंतर त्याचे ज्या अनेक लक्ष्यांपासून परावर्तन होणार असेल व तेथून परावर्तित झालेली ऊर्जा परत आकाशकाने ग्रहण करून त्याचे ऋण किरण दोलनदर्शकाच्या पडद्यावर ठिपक्याच्या स्वरूपात रूपांतर होण्याच्या आत दुसरा स्पंद प्रेषित होणे योग्य होणार नाही. याकरिता अपेक्षित लक्ष्यांच्या कमाल अंतरावर दोन स्पंदांमधील कालावधी ठरवावा लागतो, म्हणून कमाल अंतराच्या सम प्रमाणात हा कालावधी असतो, तर स्पंद पुनरावृत्ती कंप्रता कमाल अंतराच्या व्यस्त प्रमाणात असते.

 डॉप्लर रडार : स्पंद रडारच्या साहाय्याने लक्ष्याचे स्थान निश्चित करता येते पण लक्ष्य जर गतिमान असेल, तर त्याचा वेग आणि दिशा निश्चित करण्याकरिता डॉप्लर रडारचा (सी. जे. डॉप्लर या ऑस्ट्रियन भौतिकीविज्ञांच्या नावाने ओळखण्यात येणाऱ्या रडारचा) उपयोग करतात. यातील प्रेषक रेडिओ कंप्रता तरंग निर्माण करून आकाशकाच्या साहाय्याने त्याचे लक्ष्याच्या दिशेने प्रेषण करीत राहातो. हे प्रेषण सतत चालू असते. ज्या वेळी लक्ष्याची गती आकाशकाच्या अक्षाच्या दिशेने आकाशकाकडे असेल त्या वेळी परावर्तित ऊर्जेची कंप्रता वेगाच्या प्रमाणात वाढते. ज्या वेळी लक्ष्य आकाशकाच्या अक्षावरच असून आकाशकापासून दूर जात असेल त्या वेळी परावर्तित ऊर्जेची कंप्रता वेगाच्या प्रमाणात कमी होते. परावर्तित ऊर्जा ग्रहण करण्याकरिता वेगळा आकाशक वापरणे इष्ट असते. याचा दुसरा फायदा असा की, प्रेषक आकाशक आणि ग्राही आकाशक यांच्या अक्षांमधील कोनावरून लक्ष्याचे अवकाशातील स्थान, त्याचे निरीक्षण-स्थानकापासूनचे अंतर, त्याचप्रमाणे प्रेषित ऊर्जेची कंप्रता व परावर्तित ऊर्जेची कंप्रता यांत दर सेकंदाला होणाऱ्या बदलावरून (डॉप्लर स्थानच्युतीवरून) लक्ष्याचा वेग निश्चित करता येतो.

 डॉप्लर कंप्रता स्थानच्युती (मी.) = ६·६७X वेग (मी./से.) X प्रेषित कंप्रता (गिगॅहर्ट्झ).

 यातील प्रेषक व ग्राही अलग करण्याची यंत्रणा उपलब्ध असेल आणि प्रेषकाची प्रदान ऊर्जा जर २०० किवॉ.पेक्षा कमी असेल, तर प्रेषण व ग्रहण यांकरिता एकच आकाशक वापरणे सोयीचे ठरते.

 जर लक्ष्याचा वेग आकाशकाच्या अक्षाच्या दिशेने नसेल, तर डॉप्लर रडारचा फारसा उपयोग होत नाही.

 रडारचे कार्यमान : परास : रडारच्या साहाय्याने ज्या कमाल अंतरावरील लक्ष्याचा वेध घेता येतो त्या कमाल अंतरास रडारचे मर्यादा क्षेत्र, परास अगर पल्ला असे म्हणतात. हा परास (१) ग्राहीची कमीत कमी ऊर्जेच्या संकेताचे पुरेसे विवर्धन करण्याची क्षमता, (२) प्रेषित केलेली कमाल ऊर्जा, (३) आकाशकाचे आकारमान व (४) लक्ष्याचे आकारमान यांवर अवलंबून असतो.

 परास दुप्पट करावयाचा असल्यास प्रेषित ऊर्जा सोळा पट आणि आकाशकाचे आकारमान चौपट करावे लागते. प्रेषित संकेताची कंप्रता चौपट केल्यासही रडारचा परास दुप्पट होऊ शकतो.

 काटच्छेद : लक्ष्याचा रडारने घेतलेला काटच्छेद क्षेत्रफळाच्या स्वरूपात मोजतात. हे क्षेत्रफळ प्रेषित ऊर्जा अडवून तिचे सर्व दिशांना समान प्रकीर्णन (विखुरण्याची क्रिया) करेल. कोणत्याही दिशेने प्रकीर्णित केलेली ऊर्जा आकाशकापर्यंत पोहोचलेल्या प्रकीर्णित ऊर्जेइतकी असेल. काही ऊर्जेचे शोषण होत असल्याने ह्या काटच्छेदापेक्षा लक्ष्याचे प्रत्यक्ष क्षेत्रफळ बहुधा जास्त असते.

 रडार काटच्छेदाचे तीन उपभाग करतात : (१) लक्ष्याचे आकारमान जर रडारने प्रेषित केलेल्या तरंगलांबीच्या मानाने कमी असेल, तर संबंधित काटच्छेद रॅली क्षेत्रात (लॉर्ड रॅली या ब्रिटिश भौतिकीविज्ञांच्या नावावरून ओळखण्यात येणाऱ्या क्षेत्रात) मोडतो असे मानतात. (२) जर लक्ष्याचे आकारमान तरंगलांबीच्या इतके अगर थोडे कमीजास्त असेल, तर काटच्छेद अनुस्पंदन क्षेत्रात मोडतो असे मानतात. (३) जर लक्ष्याचे आकारमान तरंगलांबीच्या मानाने अतिशय मोठे असेल, तर काटच्छेद प्रकाशीय क्षेत्रात मोडतो असे मानतात.

 काटच्छेदाचे मूल्य लक्ष्याच्या आकारमानावरून ठरते. वादळी पावसात सापडलेल्या विमानाचा वेध घ्यावयाचा असेल, तर प्रेषित तरंग-कंप्रता अशी हवी की, तरंगलांबी विमानाच्या लांबीच्या जवळपास पण पावसाच्या थेंबाच्या व्यासापेक्षा खूपच मोठी हवी. पावसाच्या थेंबाचेच निरीक्षण अपेक्षित असेल, तर तरंगलांबी थेंबांच्या व्यासाएवढी हवी.

 अंतर विभेदन : दोन लक्ष्ये एकाच दिशेला पण आकाशकापासून असमान अंतरांवर असतील, तर त्या लक्ष्यांपासून परावर्तित झालेली ऊर्जा एकाच वेळी आकाशकापर्यंत पोहोचणार नाही म्हणजेच दर्शक पडद्यावर दोन ठिकाणी ठिपके दिसतील. जर प्रेषित तरंग-रुंदी जास्त असेल, तर हे ठिपके एकमेकांत मिसळतील व लक्ष्य एकच आहे असा निष्कर्ष निघेल, म्हणून कमीत कमी तरंग-रुंदी असतानाही ज्या एकाच दिशेला पण असमान अंतरांवर असलेल्या लक्ष्यांच्या बाबतीत त्यांच्यातील ज्या किमान अंतराला दोन वेगळे सुस्पष्ट परावर्तित ऊर्जेचे ठिपके दिसतील, त्या किमान अंतराला रडारचे अंतर विभेदन असे म्हणतात.

 कोनीय विभेदन : दोन लक्ष्ये आकाशकापासून सारख्याच अंतरावर पण वेगळ्या दिशांना असतील, तर लक्ष्यांतील किमान कोनीय अंतर आकाशकाने प्रेषित केलेल्या तरंगशलाकेच्या कोनापेक्षा जास्त असले पाहिजे नाही तर एकाच शलाकेतील ऊर्जेचे परावर्तन दोन्ही लक्ष्ये करतील व लक्ष एकच आहे असा आभास निर्माण होईल, म्हणून कोनीय विभेदन शलाकेच्या कोनाइतके असते.

लक्ष्याची दिशा दिगंश व उन्नतांश या दोन कोनांच्या साहाय्याने निश्चित करतात. (१) दिगंश : क्षैतिज (क्षितिजाला समांतर असलेल्या) पातळीत संदर्भ दिशा व लक्ष्याची दिशा यांच्यातील कोनाला दिगंश म्हणतात. संदर्भ दिशा ही उत्तर दिशा अगर विमानातून लक्ष्यवेध करताना विमानाच्या वेगाची दिशा मानतात. (२) उन्नतांश : आकाशक व लक्ष्य यांना जोडणारी दिशा क्षैतिज पातळीशी जो कोन करते त्या कोनास उन्नतांश म्हणतात.

---

ऊर्जा क्षीणन व कार्यक्षमतेवर परिणाम करणारे इतर घटक : रडारचा वास्तव परास हा नेहमीच सैद्धांतिक परासापेक्षा कमी असतो. याची अनेक कारणे आहेत : (१) त्या तारांमधून व यंत्रणेमधून संकेत आकाशकापर्यंत पोहोचवले जातात, त्यातच ५०% ऊर्जा उष्णतेच्या स्वरूपात नष्ट होते. (२) रडार चालकाच्या कार्यक्षमतेवरही क्षीण संदेश ओळखले जातात की नाही हे अवलंबून रहाते. (३) रडार तरंगांचे अवकाशातून प्रसारण करताना होणारे शोषण, पृथ्वीच्या पृष्ठभागामुळे होणारे परावर्तन, हवेतील घनतेच्या व तापमानाच्या फरकामुळे होणारे प्रणमन (एका माध्यमातून दुसऱ्या माध्यमात शिरताना रडार तरंगाच्या दिशेत बदल होणे) आणि इतर अनेक स्थिर व चल घटकांमुळे लक्ष्याच्या अचूक वेधात अडथळे येऊ शकतात.

 

वातावरणीय परिणाम : जर रडार अगर लक्ष्य पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या जवळ असेल, तर ज्या वेळी आकाशकाने प्रेषित केलेली तरंग शलाका लक्ष्यावर केंद्रित केली जाईल त्या वेळी शलाकेच्या मार्गात भूपृष्ठाचा काही भाग येईल. या भागावरून परावर्तित झालेली ऊर्जा लक्ष्यापर्यंत पोहोचल्यास या दोन ऊर्जांच्या कलांवर (संदर्भाच्या सापेक्ष असणाऱ्या स्थितींवर) परावर्तित ऊर्जेची तीव्रता अवलंबून राहील. जर या ऊर्जांच्या कला विरुद्ध असतील, तर परिणामी ऊर्जा शून्य होईल म्हणजेच परावर्तित ऊर्जा शून्य होईल. त्यामुळे जरी लक्ष्य रडारच्या पल्ल्यात असले, तरी त्याचा वेध घेतला जाणार नाही. जर या ऊर्जांच्या कला एकसमान असतील तर परिणामी ऊर्जा जास्त होईल व परावर्तित संकेत जास्त तीव्रतेचा असेल. अशा वेळी रडारच्या नेहमीच्या पल्ल्यापलीकडील लक्ष्यांचाही वेध घेणे शक्य होईल.

 ज्या वेळी रडार तरंग पृथ्वीच्या पृष्ठभागाजवळून प्रवास करतात त्या वेळी वातावरणातील वेगवेगळ्या थरांच्या घनतेतील फरकामुळे तरंग शलाकेचे पृथ्वीच्या दिशेने प्रणमन होते. त्यामुळे लक्ष्याचा वेध घेतल्यानंतर हे प्रणमन विचारात घ्यावे लागते. या प्रणमनामुळे क्षैतिज पातळीच्या खाली असलेल्या लक्ष्यांचाही वेध घेता येतो.

अनेक वेळा पृथ्वीच्या लगत वातावरणाचा थंड पट्टा व त्यावर उष्ण पट्टा तयार होतो. यामुळे भूपृष्ठाला समांतर प्रेषित केलेली रडार तरंग शलाका पृथ्वीच्या वक्रपृष्ठभागाला समांतर मार्गाने वाटचाल करते आणि त्यामुळे क्षैतिज पातळीच्या किती तरी पलीकडे रडार संकेत पोहोचू शकतात. यालाच अतिप्रणमन किंवा अनियमित प्रसारण असे म्हणतात.

रडार संकेताचे वातावरणातून प्रसारण होताना जर मार्गात बाष्पाचा मोठा ढग असेल, तर संकेत ऊर्जेचे थोड्याफार प्रमाणात शोषण होईल व पलीकडे लक्ष्यापर्यंत पुरेशा शक्तीचे संकेत पोहोचणार नाहीत. या ढगापासून परावर्तित झालेले इतर अनावश्यक संकेत ग्रहणात अडथळे निर्माण करतील. यालाच वातावरणीय खडबडाट म्हणतात. याच खडबडाटाचा उपयोग करून वादळाची पूर्वसूचना मिळू शकते.

संदर्शन : परावर्तित ऊर्जा ग्राहीत विवर्धित करून ती ऋण किरण दोलनदर्शकाला पुरविली जाते. दर्शकाच्या पडद्यावर ती उभ्या रेषेच्या अगर ठिपक्याच्या स्वरूपात दिसते. संदर्शनाचे अनेक प्रकार आहेत. ते इंग्रजी आद्याक्षरांनी ओळखले जातात. आ. २ वरून त्याची कल्पना येईल.

प्रकार A मध्ये अंतर आडव्या अक्षावर व स्पंदाचा परमप्रसर (स्थिर स्थितीपासून होणारे महत्तम विचलन) उभ्या अक्षावर दाखविला जातो. ज्या क्षणी स्पंद प्रेषक व आकाशक यांच्या साहाय्याने अवकाशात प्रेषित केला जातो त्याच क्षणी दोलनदर्शकातील ऋण विद्युत्‌ शलाका कालनियंत्रकाकडून आलेला संकेत उलट्या इंग्रजी व्ही (^) अक्षराच्या स्वरूपात अगर उभ्या रेषेच्या स्वरूपात किंवा ठिपक्याच्या स्वरूपात दर्शक पडद्यावर उमटवते. तसेच ती डावीकडून उजवीकडे आपला प्रवास सुरू करते. आकाशकाने प्रेषित केलेला स्पंद परावर्तित होऊन परत आकाशकापर्यंत आला की, ग्राहीच्या साहाय्याने त्याचे विवर्धन होऊन हा विवर्धित स्पंद दोलन-दर्शकातील ऋण किरण शलाकेचे ऊर्ध्व दिशेने विस्थापन करतो. ह्यालाच प्रतिस्पंद अगर प्रतिसंकेत म्हणतात. मूळ स्पंद व प्रतिस्पंद यांतील अंतर किलोमीटरमध्ये अगर मैलात वाचता येते.

प्रकार B मध्ये दिगंश आडव्या अक्षावर व अंतर उभ्या अक्षावर वाचता येते. प्रकार G मध्ये आडव्या अक्षावर दिगंश त्रुटी व उभ्या अक्षावर उन्नतांश त्रुटी मोजता येतात. या प्रकारात परावर्तित स्पंद पंख असलेल्या वर्तुळाकार ठिपक्याच्या स्वरूपात दिसतो. ठिपक्याच्या स्थानावरून दिगंश त्रुटी व उन्नतांश त्रुटी मोजता येतात. पंखांची लांबी अंतराच्या व्यस्त प्रमाणात असते.

प्रकार J मध्ये कालावधी वर्तुळाकार स्वरूपात असतो व प्रतिस्पंद परिघावरील त्रिज्यीय पिपच्या (उंचवट्याच्या) स्वरूपात असतो. एरवी हा प्रकार व A प्रकार सारखेच आहेत.

 प्रकार M हा A प्रमाणेच आहे पण प्रतिस्पंद पायरी अगर खोबणीच्या स्वरूपात पडद्यावर दिसतो. अंतर तबकडीवर अगर गणकावर मोजता येते.

 प्रकार P(PPI) दुसऱ्या महायुद्धात वापरात आला व अजूनही तो फार मोठ्या प्रमाणात वापरला जातो. यात ज्या वेळी आकाशक संपूर्ण वर्तुळातून परिभ्रमण करतो त्या वेळी पडद्यावर सर्व लक्ष्यांची अंतरे व कोनीय स्थान मोजता येते. वर्तुळ केंद्रापासून परिघाकडे ऋण किरण शलाका पडद्यावर प्रकाशरेषा निर्माण करीत असताना रेषेचा संदर्भ रेषेशी होणारा कोन व आकाशकाच्या अक्षाचा संदर्भ दिशेशी होणारा कोन एकच असतो. दर्शकाच्या पडद्यावर विशिष्ट प्रकारचे अनुस्फुरक द्रव्य (ज्यावर इलेक्ट्रॉन शलाका वा विद्युत्‌ चुंबकीय प्रारण पडल्यामुळे प्रकाशाचे उत्सर्जन होते असे द्रव्य) फवारलेले असते त्यामुळे पडद्यावर निर्माण झालेली प्रतिमा आकाशकाचे संपूर्ण परिवलन होईपर्यंत पडद्यावर टिकून राहते. त्यामुळे रडारच्या परासातील सर्व लक्ष्ये पडद्यावर एकाच वेळी दिसू शकतात. त्याचप्रमाणे रडारच्या भोवतालच्या परिसरातील वास्तूंचीही प्रतिमा पडद्यावर उमटवता येते.

---

बऱ्याच वेळा प्रतिसंकेताच्या पडद्यावरील प्रतिमेऐवजी प्रतिसंकेताचे ध्वनीत रूपांतर करतात. पोलिस अगर सैनिक यांच्या पोलादी शिरस्त्राणात रडार बसवलेले असते व त्याला जोडलेला ध्वनिग्राहक कानावर बसवलेला असतो. पोलिस अगर सैनिक स्वतःभोवती फिरत असताना ज्या दिशेने ध्वनीची तीव्रता सर्वांत जास्त असेल त्या दिशेला वाहन आहे हे निश्चित होते. ध्वनीची कंप्रता वाढत असेल, तर वाहन आपल्याच दिशेला येत आहे व कंप्रता कमी होत असेल, तर वाहन आपल्यापासून दूर जात आहे हे समजते. दर सेकंदाला होणाऱ्या कंप्रता विस्थापनावरून वाहनाचा वेग मोजता येतो.

 ज्या वेळी लक्ष्याचा वेग अतिशय जास्त असेल त्या वेळी संगणकाचा उपयोग करावा लागतो.

 रडार वाहक-कंप्रता पट्टे : रडार स्थानकाला आंतरराष्ट्रीय करारानुसार संकेत प्रेषणाकरिता एक निश्चित कंप्रता

रडार वाहक-कंप्रता पट्टे
पट्ट्याचे अभिधान	कंप्रता मर्यादा
HF	३–३० मेह. (मेरॅहर्ट्‍झ)
VHF	३०–३००  मेह.
UHF	३०० – १,००० मेह.
L	१,००० – २,००० मेह.
S	२,००० – ४००० मेह.
C	४,००० – ८,००० मेह.
X	८,०००- १२,००० मेह.
Ku	१२ -१८ गिह. (गिगॅहर्ट्‍झ )
K	१८-२७ गिह.
Ka	२७ -४० गिह.
Mm	४० – ३०० गिह.
१ मेगॅर्ट्‍झ = १०६ हर्ट्‍झ १ मेगॅर्ट्‍झ = १०९हर्ट्‍झ

नेमून दिलेली असते. या कंप्रतेला रडार वाहक-कंप्रता म्हणतात. प्रेषणाची क्षमता, शक्त्ती, रडार स्थानकाचे मर्यादाक्षेत्र (परास) व विद्युत्‌ चुंबकीय तरंगांची कंप्रतेनुसार बदलणारी वैशिष्ट्ये यांवर ही कंप्रता किती असावी हे ठरवितात.

 रडारचा उपयोग फार मोठ्या प्रमाणावर दुसऱ्या महायुद्धात केला गेला. त्या वेळी गुप्ततेच्या दृष्टीने वेगवेगळे कंप्रता पट्टे ओळखण्याकरिता इंग्रजी अक्षरे वापरली गेली. तीच अजूनही वापरात आहेत.

 संशोधनानंतर असे आढळून आले की, १० गिह. कंप्रतेच्या तरंगांची ऊर्जा मोठ्या प्रमाणावर वातावरणातील बाष्पातून शोषली जाते. त्याचप्रमाणे १५ गिह. कंप्रता असेल, तर पावसामुळे संकेताचे तीव्र शोषण होते. कंप्रता ३० गिह.पेक्षा जास्त असेल, तर हवेतील ऑक्सिजन मोठ्या प्रमाणावर ऊर्जा शोषून घेतो म्हणून दूर लक्ष्यवेधाकरिता शक्यतो १५ गिह.च्या जवळपासची कंप्रता संकेत प्रेषणाकरिता वापरली जाते.

 रडार समीकरण : रडारचा महत्तम परास (R) आणि रडार प्रणाली व लक्ष्य यांसंबंधीचे प्रचल (विशिष्ट परिस्थितीत स्थिर राहणाऱ्या राशी) यांतील संबंध खालील समीकरणाने मिळतो.                                       R =[ WtGAe σ/16π2Wr(min)]1/4

यात Wt = प्रेषित शक्त्ती (वॉटमध्ये), G = आकाशकाचा शक्त्ति-लाभांक (याचे स्पष्टीकरण पुढे दिले आहे), Ae = आकाशकाचे परिणामकारक क्षेत्रफळ (चौ. मी.मध्ये), σ= रडारचा काटच्छेद, Wr(min) = ग्राहीद्वारे शोधता येणाऱ्या प्रतिसंकेताच्या शक्त्तीची किमान मर्यादा.

 यातील σ या प्रचलाखेरीज बाकीचे सर्व प्रचल रडार अभिकल्पकाला (आराखडा तयार करणाऱ्या तज्ञाला) काही प्रमाणात नियंत्रित करता येतात. या समीकरणावरून असे दिसून येते की, जर दीर्घ परास पाहिजे असेल, तर प्रेषित शक्त्ती मोठी पाहिजे, प्रारित ऊर्जा अरुंद शलाकेत केंद्रित केली पाहिजे, ग्रहण केलेली प्रतिसेकंत ऊर्जा आकाशकाच्या मोठ्या क्षेत्रफळाने प्राप्त केली पाहिजे आणि ग्राही दुर्बल संकेतांना संवेदनाक्षम असला पाहिजे. प्रत्यक्षात या समीकरणाने मिळणाऱ्या रडारच्या परास कार्यमानाची अचूकता समाधानकारक नसते. याचे एक महत्त्वाचे कारण म्हणजे प्रेषक व ग्राही यांमधील इलेक्ट्रॉनीय सामग्रीत तसेच एकूण प्रणालीत गोंगाट व अन्य रूपाने होणारा शक्त्ति-व्यय हे आहे. हा शक्त्ति-व्यय लक्षात घेणारे अधिक अचूक व जटिल रडार समीकरणही मांडता येते.

 रडारच्या प्रगतीचा इतिहास : मायकेल फॅराडे (१७९१–१८६७) यांनी केलेले प्रयोग व जेम्स क्लार्क मॅक्सवेल (१८३१–७९) यांनी गणितीय संशोधन करून मांडलेली प्रकाशाची विद्युत्‌ चुबंकीय उपपत्ती यांवरून शास्त्रज्ञांना रेडिओ तरंगांच्या अस्तित्वाची कल्पना आली होती. १८८६ मध्ये हाइन्रिख हर्ट्झ या जर्मन शास्त्रज्ञांनी प्रेषकाच्या साहाय्याने असे विद्युत्‌ चुंबकीय तरंग तयार केले आणि ते प्रकाशतरंगांप्रमाणेच परावर्तकामुळे परावर्तित होतात, हेही सिद्ध केले.

 या तरंगांचा उपयोग जहाजे, हिमनग, खडक यांचा शोध घेण्याकरिता होईल का असा विचार सुरू झाला आणि १९२२ मध्ये गूल्येल्मो मार्कोनी यांनी न्यूयॉर्क येथे ‘रेडिओ तरंगांच्या साहाय्याने जहाजाचा शोध’ या विषयावर एक निबंध वाचला. त्यावरून अमेरिकेच्या नाविक संशोधन प्रयोगशाळेने प्रत्यक्ष प्रेषक व ग्राही यांच्या साहाय्याने समुद्रावरील जहाजाचा वेध घेतला.

स्पंद प्रेषण प्रथम अमेरिकेत वातावरणातील विद्युत्‌ भारित थरांची उंची मोजण्याकरिता १९२५ मध्ये वापरले गेले. या अगोदर १९२४ मध्ये ई. व्ही. ॲपलटन यांनी प्रेषित व परावर्तित तरंगांच्या साहाय्याने ⇨आयनांबराच्या F थराचा शोध लावला होता व त्याची उंचीही मोजली होती.

इ. स. १९३० च्या सुमारास ब्रिटन, फ्रान्स, जर्मनी व अमेरिका या सर्वच ठिकाणी रडारवर संशोधन व उपकरणात प्रगती चालू होती. १९३२ मध्ये अमेरिकेच्या नाविक प्रयोगशाळेने अविरत-तरंग प्रेषकाच्या साहाय्याने ८० किमी. अंतरावरील विमानाचा वेध घेतला.

 विमानाची अगर जहाजाची स्थाननिश्चिती करण्याकरिता स्पंद रडारच उपयोगी पडेल हे निश्चित झाल्याने त्यावर जास्त संशोधन करून १९३६ मध्ये ११ किमी. अंतरावरील विमानाची स्थाननिश्चिती करता येऊ लागली.

 जर्मनीमध्ये १९३० साली जहाजाचा वेध घेणारे रडार, १९३९ मध्ये विमानाच्या आगमनाची सूचना देणारे फ्रेआ नावाचे रडार व १९४० मध्ये विमानाची अचूक स्थाननिश्चिती करणारे व ६०० मेह. कंप्रतेचे तरंग निर्माण करणारे कर्ट्सबर्ग नावाचे रडार निर्माण केले गेले.

---

 ब्रिटनमध्ये १९३०–३८ च्या दरम्यान संशोधन होऊन ६४ किमी. अंतरापर्यंतच्या विमानाचा वेध घेता येऊ लागला व जर्मनीच्या बाजूला असलेल्या संपूर्ण किनाऱ्यावर रडार यंत्रणेचे जाळे उभारण्यात आले. १९४० मध्ये लढाऊ विमानात २०० मेह.वर संदेश प्रेषित करणारी रडार यंत्रणा बसविण्यात आली, त्याचप्रमाणे अशाच रडारच्या साहाय्याने नियंत्रित केलेली विमानविरोधी तोफांची साखळी उभी करण्यात आली. यानंतर बर्मिंगहॅम विद्यापीठातील जे. टी. रँडल व ए. एच्‌. बूट यांनी ⇨ सूक्ष्मतरंगांच्या निर्मितीसाठी वापरण्यात येणाऱ्या मॅग्नेट्रॉन या इलेक्ट्रॉन नलिकेचा शोध लावला आणि त्याच वेळी स्टॅनफर्ड विद्यापीठातील आर्‌. एच्‌. व्हेरिअन व एस्‌. एफ्‌. व्हेरिअन यांनी क्लायस्ट्रॉन या इलेक्ट्रॉन नलिकेचा शोध लावला. यामुळे उच्च शक्त्तीचे ३ गिह.चे सूक्ष्मतरंग रडार तयार करणे शक्य झाले.

 दुसऱ्या महायुध्दात रडारच्या वेधक्षमतेत, पल्ल्यात व नियंत्रणात विलक्षण प्रगती झाली. तिचे वर्णन पुढे ‘रडार युध्दशास्त्र’ या उपशीर्षकाखाली दिलेले आहे.

 इ. स. १९४५ नंतर झालेली प्रगती : दुसऱ्या महायुध्दानंतर लष्कराची गुप्ततेची बंधने शिथिल झाली व रडारचा संशोधनाकरिता उपयोग केला जाऊ लागला. १९४६ मध्ये चंद्राच्या पृष्ठभागावरून परावर्तित झालेली ऊर्जा रडारच्या साहाय्याने ग्रहण करून अवकाशविज्ञानात रडारचा उपयोग होईल हे सिध्द झाले. पुढे याच प्रकारे शुक्राकडे व सूर्याकडे रडार-संदेश पाठवून तेथून परावर्तित झालेली ऊर्जा ग्रहण करणे शक्य झाले.

 जहाजांच्या हालचाली सुलभ होण्याकरिता व त्यांच्या संभाव्य टकरी टाळण्याकरिताही रडारचा उपयोग केला जाऊ लागला. बंदरात धुके असताना विशेषतः याचा जास्त उपयोग होऊ लागला. विमानात बसवलेल्या रडारमुळे वैमानिकाला वादळाची, पुढील धोक्याची, ढगांनी वेढलेल्या पर्वतशिखरांची तसेच विमानतळावर उतरत असताना आजूबाजूच्या अडथळ्यांची पूर्वसूचना मिळू लागली. पोलादी शिरस्त्राणात बसवलेल्या रडारच्या साहाय्याने वेगाने जाणाऱ्या वाहनांचा वेग मोजता येऊ लागला.

 रशियाने १९४९ मध्ये अणुबाँबचा स्फोट केल्यानंतर व कोरियन युध्दात वापरल्या गेलेल्या वेगवान विमानांमुळे अमेरिकत रडार संशोधनाला पुन्हा गती मिळाली व विमानात बसविलेल्या संगणक-नियंत्रित रडार व तोफा यांमुळे लक्ष्यावर अचूक मारा करणे शक्य झाले. यानंतर अमेरिकेची संयुक्त्त संस्थाने व कॅनडा यांनी अनेक रडार ठिकठिकाणी बसवून त्यांनी टिपलेले संकेत संगणकाकडे पाठवावयास सुरुवात केली. संगणकाकडे आधी पुरविलेल्या माहितीच्या आधारे या संकेतांची तपासणी होऊन आकाशातील विमानांच्या हालचालीचे नियंत्रण होऊ लागले. त्याचप्रमाणे विमानविरोधी तोफांचेही नियंत्रण अशा संगणकाद्वारे होऊ लागले. एवढेच नव्हे, तर जमिनीवर ठिकठिकाणी बसविलेली क्षेपणास्त्रेही या संगणकाच्या नियंत्रणाखाली आली.

 जेट विमाने व स्वनातीत (ध्वनीच्या वेगापेक्षा जास्त वेगाने जाऊ शकणारी) विमाने यांच्या प्रगतीबरोबरच अमेरिकेने आपल्या संरक्षण व्यवस्थेत धोक्याची पूर्वसूचना देणारी यंत्रणा, अटलांटिक विभागात दूरवरील धोक्याची पूर्वसूचना देण्याकरिता उभारलेली मनुष्यनिर्मित रडारयुक्त्त बेटे, तसेच उत्तर ध्रुवावरून येऊ शकणाऱ्या स्वनातीत विमानाचा वेध घेणारी रडार स्थानके यांचा समावेश केलेला आहे.

 ज्या वेळी आंतरखंडीय प्रक्षेपणास्त्रे वापरली जाण्याचा धोका वाढला, त्या वेळी इंग्लंड, अलास्का व ग्रीनलंड या तीन ठिकाणी मिळून प्रचंड रडार यंत्रणा उभारली गेली. थूल (ग्रीनलंड) येथील रडार यंत्रणेत ९० मी. व्यासाचे चार आकाशक असून तेथील प्रेषक लक्षावधी वॉट ऊर्जा निर्माण करू शकतो. हे रडार ४,८०० किमी. अंतरावरील क्षेपणास्त्राचा वेध घेऊन संगणकाच्या साहाय्याने त्याचा मार्ग, त्याने ठरवलेले लक्ष्य व त्या लक्ष्यांपर्यंत पोहोचण्यास त्याला लागणारा वेळ यांची अचूक माहिती देऊ शकते. क्षेपणास्त्राचा वेग मिनिटाला ३२० किमी. च्या जवळपास असल्याने संरक्षण यंत्रणेला १५ मिनिटे आधी क्षेपणास्त्राच्या धोक्याची पूर्वसूचना मिळू शकते.

 याशिवाय ५ किमी. अंतरापर्यंत पल्ला असलेले, पाठीवरून वाहून नेता येणारे व रणगाडे, मोटारी यांचा वेध घेणारे रडार, ९० मी. पल्ला असलेले, शिरस्त्राणात बसवलेले, मनुष्याच्या हालचाली टिपणारे रडार हे सर्व डॉप्लर तत्त्वावर आधारलेले प्रकार आहेत आणि यांत परवार्तित ऊर्जेचे ध्वनीत रूपांतर केले जाते.

 रडारची कार्यक्षमता आणखी वाढविण्याकरिता लक्ष्याकडे एकावेळी एक स्पंद पाठविण्याऐवजी स्पंदमालिका पाठविली जाते. लक्ष्याने परावर्तित केलेल्या सर्व ऊर्जांचे संकलन करून ती ग्राहीला पुरविल्यास प्रतिध्वनीच्या तीव्रतेत खूपच वाढ होते. या पद्धतीने रडारचा पल्ला कित्येक पटींनी वाढतो.

आंतरखंडीय प्रक्षेपणास्त्रांचा वेध घेण्याकरिता एक नवीन तऱ्हेची आकाशकमालिका तयार केली आहे. हिच्या हजारो लहान आकाशकांची एक साखळी तयार केलेली असते. प्रत्येक आकाशकाला पुरवलेला संकेत इलेक्ट्रॉनीय पद्धतीने नियंत्रित केलेला असतो. त्यामुळे सर्व आकाशक स्थिर असूनही आकाशक-समूहाने प्रेषित केलेली संकेतशलाकेची दिशा पाहिजे त्या दिशेने बदलता येते. या आकाशक रचनेला कलाबद्ध समूह किंवा इलेक्ट्रॉनीय वलनक्षम समूह असे म्हणतात. या प्रकारचे रडार अमेरिकेतील केप कॉड येथील ओटिस लष्करी विमानतळावर बसविलेले असून त्याची संरचना अशी केली आहे की, या रडारच्या साहाय्याने पाणबुडीतून सोडलेल्या प्रक्षेपणास्त्रांची पूर्वसूचना संरक्षण यंत्रणेला देता येईल, तसेच उपग्रहांचेही मार्ग-निरीक्षण करता येईल. या रडारचा प्रत्येक पृष्ठभाग ३०·६ मी. रुंदीचा असून प्रत्येक पृष्ठभागावर १,७९२ प्रेषक बसविलेले असतात. यातील जोडआकाशकांतील कोन १२०° असून प्रत्येक आकाशक १२०° दिगंशाचे क्रमवीक्षण करतो. त्यामुळे रडारच्या टप्प्यात २४०°कोनीय मर्यादेतील सर्व प्रदेश येतो. या प्रदेशातील सर्व परावर्तित ऊर्जेचे संगणकाच्या साहाय्याने संश्र्लेषण करून दोलनदर्शकाच्या पडद्यावर या सर्व प्रदेशाचे व त्यातील लक्ष्यांचे निरीक्षण करता येते. इलेक्ट्रॉनीय यंत्रणेद्वारे काही दशलक्षांश सेकंदात एका लक्ष्याकडून दुसऱ्या लक्ष्याकडे तरंग-शलाका वळविता येते. ५,५०० किमी. अंतरावरील केवळ १० चौ. मी. क्षेत्रफळ असलेली वस्तू या रडारच्या साहाय्याने  अचूकपणे टिपता येते. एका छोट्या प्रकाश-लेखणीच्या [लेखणीच्या आकाराच्या आवरणात बसविलेल्या व प्लॅस्टिकची प्रकाशीय नळी वा तंतू जोडलेल्या छोट्या प्रकाशविद्युत्‌ घटाच्या ⟶ प्रकाशविद्युत्‌]  साहाय्याने पाहिजे त्या लक्ष्याची माहिती पडद्यावर आणता येते व त्यानुसार आधीच्या नोंदीत बदल करता येतात.

रडार सामग्री : अविरत-तरंग रडार : रडार जर सतत रेडिओ-कंप्रता तरंग प्रेषित करीत असेल, तर परावर्तित ऊर्जादेखील सतत आकाशकाकडून ग्रहण केली जाईल आणि परावर्तित ऊर्जेचा अगर प्रतिसंकेताचा कोणता भाग प्रेषित संकेताच्या कोणत्या भागाशी संबंधित आहे हे समजणार नाही. म्हणूनच लक्ष्याचे अंतर काढणे शक्य होणार नाही परंतु प्रेषित ऊर्जेची कंप्रता व परावर्तित ऊर्जेची कंप्रता यांवरून लक्ष्याचा वेग निश्चित करणे शक्य होईल.

---

याच प्रकारचे रडार वापरून लक्ष्याचे अंतर काढावयाचे असेल, तर प्रेषित ऊर्जेची कंप्रता सतत बदलली जाते. त्यामुळे परावर्तित ऊर्जेची कंप्रता कळल्यानंतर त्या कंप्रतेची ऊर्जा किती वेळापूर्वी प्रेषित केली होती हे माहीत असल्यामुळे संकेताच्या आकाशक-लक्ष्य-आकाशक या प्रवासाला किती वेळ लागला ते कळते व रेडिओ-तरंगाचा वेग माहीत असल्यामुळे लक्ष्याचे निरीक्षण-स्थानकापासूनचे अंतर काढता येते अगर ज्या क्षणी परावर्तित ऊर्जा आकाशक ग्रहण करतो त्या क्षणी प्रेषित केली जाणारी ऊर्जा व परावर्तित ऊर्जा यांच्या कंप्रतांतील फरक, कंप्रताबदलाचा दर यांवरून संकेताला लागलेला एकूण कालावधी समजतो आणि

अंतर = १/२ X प्रकाशाचा वेग X कालावधी, यावरून अंतर समजते. याला कंप्रता-विरूपित [⟶विरूपण] रडार असे म्हणतात.

स्पंद-डॉप्लर रडार : सुरुवातीला डॉप्लर रडार योजना-स्थान-निर्देशक (PPI) संदर्शनाबरोबर वापरले जात असे. त्या वेळी हलणाऱ्या वस्तूंच्या (लक्ष्यांच्या) प्रतिमांचे स्थान दर्शक पडद्यावर सतत बदलत असे परंतु अशा लक्ष्यांच्या मागे टेकड्या अगर डोंगर असल्यास त्यांच्या स्थिर प्रतिमांमध्येच ह्या चल प्रतिमा तयार होऊन त्या वेगळ्या दिसत नसत. त्यामुळे लक्ष्याचा वेध घेणे अवघड जात असे. यावर उपाय तीन प्रकारे शोधण्यात आले : (१) एका स्पंदापासून दुसऱ्या स्पंदाच्या प्रेषणामधील कालावधीत जे प्रतिस्पंद ग्रहण केले गेले त्यांतून दुसऱ्या व तिसऱ्या स्पंदप्रेषणाच्या कालावधीत ग्रहण केलेले प्रतिस्पंद ऊर्जादृष्ट्या वजा करावयाचे. या प्रकारात स्थिर वस्तूपासून परावर्तित झालेल्या ऊर्जांची वजाबाकी शून्य होईल व चल लक्ष्यांची हालचाल टिपणे सुलभ होईल. यालाच चल-लक्ष्य-निर्देशक रडार असेही म्हणतात. (२) काही वेळा लक्ष्याचा वेगच असा असतो की, त्यापासून येणारे प्रतिध्वनी व स्थिर वस्तूंपासून येणारे प्रतिध्वनी यांत फरक करता येत नाही. या वेगाला ‘अंध वेग’ असे म्हणतात. यावर उपाय म्हणजे स्पंद पुनरावृत्ती कंप्रता अशी वाढवावयाची की, अंध वेग लक्ष्याच्या वेगापेक्षा जास्त असेल. (३) तिसरा मार्ग म्हणजे असमचित-स्पंद-पुनरावृत्ती कंप्रता पद्धतीचा अवलंब करावयाचा. या पद्धतीत एकाआड एक स्पंद थोड्या उशिरा प्रेषित करतात व त्यामुळे एक कालावधी जरी एका विशिष्ट वेगाला अंध असला, तरी दुसरा असणार नाही.

 कलामेलित स्पंद डॉप्लर रडार : या पद्धतीत कमी शक्त्तीचा सूक्ष्मतरंग आंदोलक सतत कार्यरत असतो. हा उच्च शक्त्तीच्या विवर्धकाला जोडलेला असतो. या विवर्धकाद्वारे विशिष्ट कालावधीचा स्पंद पाठवला जातो. यामुळे प्रत्येक स्पंदातील सूक्ष्मतरंग संरचना कलामेलित (कलांमध्ये विशिष्ट सहसंबंध असलेली) असते. स्पंद-प्रतिस्पंदामधील कालावधीवरून लक्ष्याचे अंतर काढता येते व डॉप्लर परिणामावरून लक्ष्याचा वेग निश्चित करता येतो.

 स्पंद संकोचक रडार : या प्रकारच्या रडारमध्ये दीर्घ कालावधीच्या स्पंदाची वेधनक्षमता व लघू कालावधीच्या स्पंदाची अत्यंत एकमेकांजवळ असलेल्या दोन लक्ष्यांचा अलग वेध घेण्याची क्षमता असे दोन्ही फायदे सामावलेले आहेत. यातील प्रेषक स्थिर परमप्रसर असलेले, पण सतत वाढत जाणाऱ्या कंप्रतेचे तरंग सामावलेले व मिलिसेकंद कालावधीचे स्पंद प्रेषित करतो. परावर्तित स्पंदांचा कालावधी प्रेषित स्पंदांच्या कालावधीएवढाच असतो. ग्राहीमध्ये मात्र स्पंदातील प्रत्येक कंप्रता घटक त्याच्या कंप्रतेच्या प्रमाणात उशिरा संस्कारित केला जातो. त्यामुळे तयार होणारा स्पंद अतिशय कमी कालावधीचा असतो. हा कालावधी १,००० पट ते १०,००० पट कमी असू शकतो. त्यामुळे अंतर विभेदन कित्येक पटींनी सुधारते. या प्रतिस्पंदाचा परमप्रसर वाढल्यामुळे रडारचा पल्लाही वाढतो.

 प्रेषक व त्याचे घटक : (१) मॅग्नेट्रॉन : यामध्ये एकदिश विद्युत्‌ प्रवाह ऊर्जेचे रेडिओ-कंप्रता ऊर्जेत रूपांतर केले जाते. याच्या शोधामुळेच सूक्ष्मतरंग स्पंद रडार तयार करणे शक्य झाले आणि रडारचा पल्ला व अंतर विभेदन यांत लक्षणीय सुधारणा झाली.

 (२) क्लायस्ट्रॉन : यात कमी शक्त्तीचा आंदोलक विवर्धकाला जोडून विवर्धकाचा शेवटचा घटक क्लायस्ट्रॉन नलिका असते. याच्या स्थिरतेमुळे डॉप्लर रडारमध्ये याचा जास्त चांगला उपयोग होतो. क्लायस्ट्रॉन कित्येक मेगॅवॉट शक्त्ती निर्माण करू शकतो.

 (३) प्रगामी तरंग नलिका  : या नलिकेत इलेक्ट्रॉन बंदुकीच्या (इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करून त्यांचे संर्केद्रण करणाऱ्या विद्युत्‌ अग्रांच्या रचनेच्या) साहाय्याने इलेक्ट्रॉन शलाका तयार करून ती संकलकाकडे पाठविली जाते. या शलाकेचा काटच्छेद नलिकेच्या बाहेर बसविलेल्या चुंबकांच्या साहाय्याने कमी केला जातो. रेडिओ कंप्रता असलेल्या संकेत इलेक्ट्रॉन बंदुकाजवळच नलिकेत सोडला जातो व संकलकातून तो बाहेर काढला जातो. या रेडिओ संकेताची गती कमी करण्याची व्यवस्था नलिकेच्या आतील बाजूस केलेली असते. संकेताची गती नलिकेतून वाहणाऱ्या इलेक्ट्रॉनांच्या गतीइतकी कमी केली जाते. गती समान असल्यामुळे इलेक्ट्रॉन आपल्याजवळील ऊर्जेपैकी काही ऊर्जा संकेताला देतात. त्यामुळे संकेत ऊर्जा वाढते.

ग्राही : रडार यंत्रणेत दोन प्रकारचे ग्राही वापरले जातात. जर अंतरे फार मोठी नसतील व प्रतिध्वनी पुरेसे शक्त्तिमान असतील, तर दृक्‌ ग्राही वापरतात. इतर सर्व वेळी परासंकरण ग्राही वापरतात [⟶ रेडिओ ग्राही]. या प्रकारच्या ग्राहीची संवेदनक्षमता बाहेरील गोंगाट व संकेत यांची तौलनिक तीव्रता यांवरून ठरविता येते. ज्या अतिक्षीण संकेताची तीव्रता ग्राहीच्या आधान अग्रांच्या ठिकाणी गोंगाटाच्या तीव्रतेबरोबर असेल त्या संकेताची तीव्रता हीच ग्राहीची संवेदनक्षमता समजतात.

 ग्राहीमध्ये संकेताचे व गोंगाटाचे सारख्याच प्रमाणात विवर्धन होते परंतु त्यात ग्राहीतील वेगवेगळे रोधक आणि संवाहक यांतून वाहणाऱ्या इलेक्ट्रॉनांमुळे जो गोंगाट निर्माण होतो त्याचेही विवर्धन होते. त्यामुळे संकेत/गोंगाट हे गुणोत्तर आणखी कमी होते.

 ग्राहीमुळे आदान अग्राशी असलेले संकेत गोंगाट गुणोत्तर प्रदान अग्राशी जितक्या पटीने कमी होते, त्या पटीला ग्राहीचा गोंगाट निर्देशांक म्हणतात. संकेत कंप्रतेबरोबर याचे मूल्य वाढत जाते. (२·५ ते १०) हे मूल्य प्रचलीय विवर्धक (गोंगाटाची पातळी कमी असणारा एक प्रकारचा सूक्ष्मतरंग विवर्धक) वापरून १·५ पर्यंत कमी करता येते. तसेच ४ ⁰ के. तापमान असलेला ⇨मेसर वापरून हे मूल्य १·०५ पर्यंत कमी करता येते.

 ग्राहीची गुणवत्ता मोजण्याचे आणखी एक साधन म्हणजे त्याचे गोंगाट तापमान मोजणे हे होय. आकाशकाचा अक्ष आकाशाच्या दिशेला असताना ग्राहीचा गोंगाट निर्देशांक मोजतात. यावरून गोंगाट तापमान = २९०^०के. (गोंगाट निर्देशांक – १). 

ग्राहीमधील गोंगाटाची तीव्रता सतत बदलत असते. त्यामुळे बऱ्याच वेळा गोंगाटाची शिखरे प्रतिसंकेत म्हणून मानली जाण्याची शक्यता असते अगर दोन्ही एकाच वेळी ग्राहीत निर्माण झाली, तर संकेताचा प्रतिसंकेत ग्रहण केला गेलाच नाही अशी चूक होण्याचा संभव असतो. हे टाळण्याकरिता अगर अशा तऱ्हेचा गोंधळ कमी करण्याकरिता संकेत प्रेषित केल्यानंतर जेवढ्या कालावधीत सर्व तऱ्हेचे अपेक्षित प्रतिसंकेत आकाशकापर्यंत येण्याची शक्यता असते, तेवढ्या कालावधीपुरताच ग्राही चालू केला जातो. एरवी तो बंदच ठेवतात. यामुळे गोंगाटापासून थोड्या फार प्रमाणात का होईना, संकेत ग्रहणात निर्माण होणारा अडथळा कमी होतो.

---

आकाशक : आकाशक हा मुक्त्त अवकाश व रडार संच यांना जोडणारा दुवा आहे. प्रेषणाच्या वेळी आकाशक प्रेषकाला जोडला जातो व ग्रहणाचे वेळी तो ग्राहीला जोडला जातो. हे कार्य प्रेषण-ग्रहण स्विच करते. काही ठिकाणी प्रेषणाकरिता व ग्रहणाकरिता स्वतंत्र आकाशक वापरले जातात.

 आकाशकाचे मुख्य कार्य प्रेषकाकडून आलेली ऊर्जा इच्छित दिशेने शलाकेच्या स्वरूपात पाठवणे हे असते. आकाशकाचा बाह्य कडेचा व्यास जेवढा जास्त तेवढ्या प्रमाणात प्रेषित ऊर्जा शलाकेचा काटच्छेद कमी असतो. त्यामुळे शलाकेचा पल्ला वाढतो व जास्त दूर अंतरावरच्या लक्ष्याचा वेध घेणे शक्य होते. आकाशकाचा लाभांक एकक आदानामुळे किती विद्युत्‌ प्रदान मिळते यावरून ठरवतात. आकाशकाची प्रेषणक्षमता व ग्रहणक्षमता सारखीच असते.

 आकाशक ज्या वेळी ग्राहीला जोडला जातो त्या वेळी ग्राहीला मिळणारी ऊर्जा ही जणू कमी क्षेत्रफळाच्या आकाशकाकडून आल्यासारखी वाटते कारण आकाशकाचे सर्वच भाग ग्राहीला सारख्याच परिणामकारक रीत्या जोडले जाऊ शकत नाहीत. म्हणून हे कमी क्षेत्रफळ हेच आकाशकाचे परिणामकारक क्षेत्रफळ मानतात. आकाशकाचा लाभांक या परिणामकारक क्षेत्रफळाच्या सम प्रमाणात असतो.

 आकाशक नेहमी एका विशिष्ट दिशेने रेडिओ तरंग प्रारित करीत असतो. या प्रारणाचा आलेख आ. ३ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे असतो.आकाशकाची मुख्य वैशिष्ट्ये म्हणजे शलाका रुंदी आणि शक्त्ती लाभांक होत. शलाका रुंदी म्हणजे अर्ध-कमाल बिंदूतील कोनीय रुंदी असते. आकाशकाचा व्यास तरंगलांबीच्या प्रमाणात मोजल्यास शलाका रुंदी आकाशकाच्या व्यासाच्या व्यस्त प्रमाणात असते. शलाका रुंदी जर १0 हवी असेल, तर आकाशकाचा व्यास ५० तरंगलांबीएवढा असावा लागतो.

प्रमुख खंडाच्या अक्षाच्या दिशेने जास्तीत जास्त शक्त्ती प्रेषित केली जाते. जर शक्त्ती सर्व दिशांना सारख्याच प्रमाणात प्रेषित केली गेली, तर आकाशकाच्या अक्षावरील एखाद्या बिंदूपाशी जी शक्त्ती घनता असेल तिच्या किती तरी पट जास्त तेथील प्रत्यक्ष घनता असते.

 थाळीच्या आकाराचा आकाशक असल्यास त्याचा शक्त्ति-लाभांक खालील सूत्राने मिळतो.

 शक्त्ति-लाभांक  = २५,००० / (तरंगलांबी)2

 रडारचे कोनीय विभेदन शलाका रुंदीच्या निम्मे व अंतर विभेदन किमान पल्ल्याएवढे असते. कमी कालावधीचे स्पंद व उच्च कंप्रता यांमुळे दोन्ही विभेदनांत सुधारणा होते.

 रडार आकाशकाची संरचना करताना पार्श्र्व खंडाचे क्षेत्रफळ जितके कमी करता येईल तितकी रडारची कार्यक्षमता वाढवता येईल. उच्च लाभांक असलेल्या आकाशकाचे परिणामकारक क्षेत्रफळ प्रत्यक्ष क्षेत्रफळाच्या ५०% ते ९५%  असते.

आकाशकाचे अनेक आकार प्रचलित आहेत. काही आकाशक शिंगाच्या आकाराचे असतात. त्यांत तरंग नियंत्रकाच्या बाजू वाढवून आकाशकाचा व्यास वाढविला जातो. काही आकाशक पंख्याच्या आकाराचे असतात. त्यांची रुंदी एका दिशेने जास्त व दुसऱ्या दिशेने कमी असते. ज्या दिशेने रुंदी जास्त त्या दिशेने प्रेषित केलेली तरंग शलाका कमी रुंदीची असते. सूक्ष्मतरंग रडारमध्ये बहुधा अन्वस्तीय [पॅराबोलिक⟶ अन्वस्त]  आकाशक वापरले जातात. अन्वस्ताच्या नाभी बिंदूपासून अन्वस्तावरील आपाती ऊर्जा अन्वस्ताच्या अक्षाला समांतर दिशेने शलाकेच्या स्वरूपात परावर्तित होते. शलाकेच्या काटच्छेदातील सर्व सम कला असतात. हे अन्वस्त संवाहक तारांचे बनवलेले असतात किंवा अन्वस्त आकाराच्या धातूच्या पत्र्यात त्याचे वजन कमी करण्याकरिता अनेक छिद्रे पाडली जातात. ही छिद्रे अगर तारांमधील अंतरे प्रेषित तरंगलांबीपेक्षा लहान असली म्हणजे आकाशकाच्या कार्यक्षमतेवर फारसा परिणाम होत नाही.

कोनीय क्रमवीक्षण : साधी रडार-प्रेषित ऊर्जा शलाका लक्ष्याचा अचूक वेध घेऊ शकेलच असे नाही. कारण लक्ष्याच्या आकारापेक्षा शलाकेचा काटच्छेद जास्त असू शकेल. त्यामुळे लक्ष्याच्या विरोधी तोफा अचूकपणे डागणे शक्य होणार नाही. यावर उपाय म्हणजे आकाशक असा फिरविला जातो की, शलाकेच्या बाजूचा भाग लक्ष्यावर येईल. नंतर आकाशकाचे परिवलन केले असता परावर्तित ऊर्जेचा परमप्रसर कमीजास्त होत राहतो म्हणजे परावर्तित ऊर्जेचे परमप्रसर विरूपण [⟶ विरूपण] होते. अशा रीतीने आकाशकाचे परिवलन करीत

असता त्या दिशेला आकाशकाचा अक्ष असताना विरूपण पूर्णपणे नाहीसे होईल त्याच दिशेला लक्ष्य असते.

अनुक्रमात्मक खंड प्रेषण : दोन अगर तीन स्थिर स्थानकांवरून एकापाठोपाठ एक अशा संकेत शलाका प्रेषित केल्या जातात. वरील पद्धतीत जसे विरूपण शून्य झाले म्हणजे अचूक दिशा ठरवली जाते, तीच पद्धत येथेही उपयोगात आणतात.लक्ष्यांचा शोध घेण्याकरिता आकाशक खालील दोन प्रकारे फिरविला जातो. 

(१) मळसूत्राकार शोध : या प्रकारात आकाशकाने प्रेषित केलेली शलाका क्षैतिज पातळीला समांतर ३६०°मधून फिरवली जात असताना ती हळूहळू वर उचलली जाते व संपूर्ण अर्धगोल लक्ष्याच्या शोधाकरिता शलाकेने व्यापून काढला जातो.

 (२) कुंडलित (वलयाकार) शोध : यामध्ये शलाका सतत वाढणाऱ्या वर्तुळातून फिरत राहते. या प्रकारात फक्त्त शंकूच्या आकाराचा भाग शोधला जातो.

 रडारचे उपयोजन : रडारचा उपयोग नागरी विमान वाहतुकीत मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. त्याशिवाय जहाजांची वाहतूक, रस्त्यावरील वाहनांच्या वेगाचे मापन, तसेच हवामानातील संभाव्य बदलाचा अंदाज याकरिताही केला जातो. पक्ष्यांच्या अगर कीटकांच्या (उदा., टोळांच्या) थव्यांचा अभ्यास करण्याकरिताही रडारचा उपयोग करतात. रडारच्या साहाय्याने चंद्र, बुध, शुक्र व मंगळ, काही लघुग्रह, गुरूचे यूरोपा, गॅनिमीड व कॅलिस्टो हे उपग्रह, तसेच सूर्य यांचा अभ्यास करण्यात आलेला आहे.

 शोध व मार्ग-निरीक्षण : रडारचा उपयोग दोन प्रकारे करता येतो : (१) लक्ष्याचा शोध, (२) लक्ष्याच्या मार्गाचे निरीक्षण.

लक्ष्याचा शोध घेताना शोधमार्गात लक्ष्य असेलच अशी खात्री नसते. रडारचा उपयोग उपग्रह नियोजित मार्गानेच जात आहे किंवा नाही याची खात्री करण्याकरिताही केला जातो [⟶ उपग्रह, कृत्रिम]. असे मार्ग-निरीक्षण करीत असताना रडारने प्रेषित केलेली तरंग शलाका नेहमीच लक्ष्यावर केंद्रित करावी लागते. अशा तऱ्हेने शलाका फिरत असताना तिच्या वाटेत येणाऱ्या इतर लक्ष्यांचेही स्थान निश्चित करता येते.

---

लक्ष्याचे मार्ग-निरीक्षण करीत असताना त्याचे दिगंश व उन्नतांश सतत मोजावे लागतात. यालाच कोनीय मार्ग-निरीक्षण म्हणतात. याच रडारच्या साहाय्याने लक्ष्याचे अंतर आणि डॉप्लर कंप्रता विस्थापनाच्या साहाय्याने त्याचा वेग व दिशाही निश्चित करता येतात.

 शोधक रडार नेहमी पंख्याच्या आकाराच्या दोन तरंग शलाका प्रेषित करीत असतात. क्षैतिज शलाका खालीवर फिरून लक्ष्याचा उन्नतांश शोधून काढते. क्षितिजाशी काटकोन करणारी शलाका क्षैतिज पातळीत फिरून दिगंश निश्चित करते. शोधक रडारच्या साहाय्याने वेगवेगळ्या अंतरांवर असलेल्या लक्ष्यांचा शोध घेता येतो.

 मार्ग-निरीक्षण करणाऱ्या रडारची तरंग शलाका नेहमीच लक्ष्यांवर केंद्रित केलेली असते. लक्ष्य शलाका मध्यापासून विचलित झाल्याबरोबर त्रुटि-संकेत तयार होतो व हाच संकेत रडारच्या आकाशकाचा मार्ग बदलून पुन्हा शलाका मध्यावर लक्ष्य येईल, हे पाहिले जाते.

रडारचा ⇨उच्चतामापक (उंची मोजणारे साधन) म्हणूनही उपयोग करता येतो. यात पृथ्वी हे लक्ष्य मानतात. रडारचा प्रेषक अविरत-तरंग कंप्रता-विरूपित संकेत पृथ्वीच्या दिशेने आकाशकाच्या साहाय्याने प्रेषित करतो. प्रतिसंकेत ग्राहीत विवर्धित करून प्रतिसंकेताची कंप्रता त्याचक्षणी प्रेषित केल्या जाणाऱ्या संकेताच्या कंप्रतेपेक्षा वेगळी असते. कंप्रता बदलाचा दर माहीत असल्यामुळे एकूण कंप्रता विस्थापनाला किती वेळ लागला हे काढतात. त्यावरून रडारची पृथ्वीपासूनची उंची मोजता येते.

विमानाचा पृथ्वीसापेक्ष वेग डॉप्लर-मार्गनिर्देशक रडारच्या साहाय्याने मोजता येतो. यात रडार विमानात बसवलेले असून आकाशक विमान मार्गाशी ४५⁰ चा अधःकोन करणाऱ्या दिशेने ऊर्जा प्रेषित करीत असतो. यातही पृथ्वी हेच लक्ष्य मानले जाते. सापेक्ष अरीय गतीवरून विमानाचा वेग निश्चित करता येतो.

 मोठे विमानतळ व बंदरे येथे विमानांची अगर जहाजांची वाहतूक सुरक्षित ठेवण्याकरिता रडारचा उपयोग केला जातो. यात दिगंश विभेदनाकरिता अरुंद शलाका व अंतर विभेदनाकरिता अतिशय कमी कालावधीचे स्पंद वापरले जातात. अशा रडारमध्ये योजना स्थान-निर्देशकाचा वापर केला जातो.

 एखाद्या विशिष्ट भूपृष्ठाचा नकाशा काढण्याकरिता रडारचा उपयोग करतात. उत्कृष्ट अंतर विभेदनाकरिता सूक्ष्म कालावधीच्या स्पंदांचा वापर करतात. स्पंद कंप्रता जास्त असली, तरी नकाशामापनाच्या अचूकतेत फारसा फरक पडत नाही.

 विमानाच्या मार्गातील संभाव्य वादळे टाळण्याकरिताही रडारचा उपयोग करतात. संकेताची कंप्रता अशी निवडली जाते की, वादळातील पावसाचे थेंब जास्तीत जास्त ऊर्जा परावर्तित करतील पण ऊर्जा फार मोठ्या प्रमाणावर शोषली जाणार नाही.

अलीकडे रस्त्यावरील वाहनांच्या संख्येत व त्यांच्या वेगात विलक्षण वाढ झाल्यामुळे त्यांच्यातील संभाव्य अपघात टाळण्यासाठी अतिशय लहान आकारमानाचे रडार तयार करण्यात आले आहे. यात एका छोट्या पेटीत प्रेषक, ग्राही व प्रेषक-ग्रहण स्विच बसविलेले असतात. याकरिता संकलित मंडलांचा [⟶ सूक्ष्मीकरण, इलेक्ट्रॉनीय मंडलांचे] उपयोग केला जातो. हे एक अविरत-तरंग डॉप्लर रडार असून याच्या प्रेषकाद्वारे १०,००० मेह. कंप्रता असलेले व ५० मिलीवॉट शक्त्तीचे संकेत प्रेषित केले जातात. याचा उपयोग वाहनांची गती मोजण्यासाठी, संभाव्य अपघात टाळण्यासाठी व वाहतूक नियंत्रणाकरिता होतो.

प्रतिसाद-प्रेषक : प्रतिसाद-प्रेषक विमानात अगर उपग्रहात बसविलेले असतात. एखादा विशिष्ट संकेत आला, तरच ते त्या संकेताला उत्तरादाखल संकेत पाठवतात. एरवी ते काहीही कार्य करीत नाहीत. यांचा उपयोग दुसऱ्या महायुद्धात ब्रिटन व अमेरिका यांनी मोठ्या प्रमाणावर आपली व मित्रराष्ट्रांची विमाने ओळखण्याकरिता केला. उपग्रह अवकाशात फिरत असताना गोळा करण्यात येणारी माहिती जमिनीवरून उपग्रहाला संकेत पाठविल्याबरोबर या प्रतिसाद-प्रेषकातर्फे जमिनीवरील अवकाश संशोधन केंद्राला पाठविली जाते.

 अमेरिकेने आपल्या प्रदेशात रडारचे एवढे मोठे जाळे निर्माण केले आहे की, त्या प्रदेशावरून मार्ग आक्रमणाऱ्या कोणत्याही उपग्रहाचा अचूक वेध घेतला जातो.

 रडार युद्धशास्त्र : ज्या वेळी आकाशातील विमानाचा वेध रडारने प्रेषित केलेल्या शलाकेने करावयास सुरुवात झाली त्या वेळी वेधाची अचूकता वाढविण्याकरिता संकेताची कंप्रता वाढविण्याचे ठरले. या दृष्टीने संशोधन करीत असताना क्लायस्ट्रॉनचा शोध लागला. त्यामुळे सूक्ष्मतरंग ऊर्जा निर्माण करता आली पण त्याची शक्त्ती १ वॉटपेक्षा जास्त नसल्यामुळे त्याचा संकेत प्रेषणाकरिता उपयोग झाला नाही.

 यानंतर १९३९ मध्ये इंग्लंडमध्ये मॅग्नेट्रॉनाचा शोध लागला. याच्या साहाय्याने ३,००० मेह. कंप्रतेची २०,००० वॉट शक्त्ती निर्माण करता येऊ लागली. यातूनच सूक्ष्मतरंग स्पंद रडार तयार केले गेले आणि अतिशय कमी काटच्छेद असलेली शक्त्तिशाली तरंग शलाका प्रेषित करता येऊ लागली.

 अमेरिकेमध्ये १९४०-४१ च्या दरम्यान विमानात बसविलेल्या रडारच्या साहाय्याने इमारतीचा व दुसऱ्या विमानाचा वेध घेता येऊ लागला. याच तऱ्हेच्या रडार यंत्रणेत सुधारणा करून विमानातून जहाजांचा, जहाजातून विमानांचा व विमानांतून बंदरातील संरक्षण यंत्रणेचा वेध घेता येऊ लागला. यातच सुधारणा करून विमानांचा मार्ग आपोआप टिपला जाऊ लागला व रडारला जोडलेल्या तोफांच्या साहाय्याने विमानांचा हवेतच नाश करणे शक्य झाले.           

युद्धाच्या सुरुवातीच्या काळात दीर्घ अंतरापर्यंत मार्गनिर्देशन करू शकणाऱ्या लोरान योजनेचा [⟶ मार्गनिर्देशन] अभ्यास सुरू झाला. ब्रिटिशांनी विमानात बसविण्याकरिता S पट्टा (३,००० मेह.) रडार तयार केले. त्याला H2S हे नाव दिले. त्याचा बाँबफेकीकरिता उपयोग करता येऊ लागला. नंतर ब्रिटिश व अमेरिकन प्रयोगशाळांनी संयुक्त्तपणे H2X हे रडार तयार केले. त्याची संकेत कंप्रता X पट्ट्यामध्ये (१०,००० मेह.) होती. यामुळे शलाकेचा काटच्छेद खूप कमी झाला व जास्त अचूक बाँबफेक करणे शक्य झाले. यानंतर जर्मनीच्या वुर्ट्‌सबर्ग रडारपेक्षाही जास्त प्रभावी तोफ-नियंत्रक रडार बनवून त्याचा वापर करण्यात १९४४ च्या सुमारास ब्रिटिशांना यश आले.

जर्मनीने युद्ध सुरू केले त्या वेळी त्यांच्याकडे फ्रेआ व वुर्ट्सबर्ग ही जास्त प्रभावी रडारे होती परंतु त्यानंतर आपल्यावर प्रतिहल्ला होईल अशी जर्मनीला शक्यता वाटत नसल्याने रडार-संरक्षण-यंत्रणेकडे त्यांचे दुर्लक्ष झाले. त्याच्यावर मित्रराष्ट्रांचे विमान हल्ले सुरू झाल्यानंतर त्यांनी लिख्टेनस्टाईन नावाचा विमान-अंतर्च्छेदक रडार संच तयार केला. या तीन रडारांच्या साहाय्याने जर्मनीने युद्धात १९४३ पर्यंत आपले रडार वर्चस्व टिकविले होते पण ब्रिटनने सूक्ष्मतरंग H2S व H2X रडारे तयार केल्याबरोबर युद्धाचे पारडे फिरले. जर्मनीने नंतर पाडलेल्या विमानांतील रडार यंत्रणेवरून सूक्ष्मतरंग रडार तयार करण्यात यश मिळविले परंतु तोपर्यंत युद्धाचा शेवट जवळ आलेला होता.

---

जपानने १९४० मध्ये स्पंद रडार तयार करण्यास सुरुवात केली परंतु नंतर त्याने जर्मनीतून आयात केलेल्या वुर्ट्सबर्ग रडारचा आणि युद्धात जिंकलेल्या जहाजांतील व विमानांतील रडारचे अनुकरण करून रडार तयार करण्यावर भर दिला. रशियाने व इटलीने या क्षेत्रात फारशी मूलभूत प्रगती केली नाही. फ्रान्सने हिमनग शोधण्याकरिता रडार तयार केले होते पण दुसऱ्या महायुद्धात त्याचा लवकर पाडाव झाल्यामुळे त्या देशातील रडार संशोधन पूर्णपणे थांबले.

 युद्धकालीन उपयोजन  : रडारच्या शोधानंतर त्याचे संरक्षणविषयक महत्त्व ध्यानात घेऊन ब्रिटनने जर्मनीच्या बाजूने विमान हल्ले होतील याची शक्यता लक्षात घेऊन त्या बाजूच्या किनाऱ्यावर अनेक रडार स्थानके उभारली. त्यांचा उद्देश शत्रूच्या बाँबफेक्या विमानांची पूर्वसूचना आपल्या लढाऊ विमानांना देऊन त्यांना प्रतिहल्ला करावयास पुरेसा अवधी उपलब्ध करून देणे हा होता. ही यंत्रणा इतकी कार्यक्षम होती की, जर्मन विमाने हल्ला करण्यापूर्वी विमानतळावर एकत्र जमत असतानाच त्यांची चाहूल या यंत्रणेद्वारे ब्रिटिश विमानदलाला मिळू लागली.

 दिवसा शत्रूची विमाने हल्ला करावयास आली, तर ती विमाने व ब्रिटिश विमाने, दोन्हीही रडारच्या पडद्यावर दिसत. ब्रिटिशांनी जमिनीवरूनच आपल्या विमानांना मार्गदर्शन करून शत्रूच्या विमानांच्या मागे जाता येईल असे तंत्र विकसित केले. या तंत्राचा उपयोग दिवसाच होत असल्याचे जर्मनांच्या ध्यानात आल्यावर त्यांनी रात्री विमान हल्ले सुरू केले. याला उत्तर म्हणून ब्रिटिशांनी विमान-अंतर्च्छेदक रडार लढाऊ विमानात बसवून त्याच्या वैमानिकाला जमिनीवरील नियंत्रक केंद्रातून सूचना देऊन शत्रूच्या विमानाच्या मागे सु. १.५ किमी. एवढ्या अंतरावर स्वतःचे विमान नेता येईल अशी व्यवस्था केली. त्यामुळे वैमानिकाला विमानातील रडारच्या पडद्यावर शत्रूचे विमान दिसून त्याचा अचूक वेध घेणे शक्य झाले. १९४३ च्या सुमारास सूक्ष्मतरंग रडार विमानात बसविल्यानंतर विमान-वेधाची अचूकता एवढी वाढली की, शत्रूचे रात्रीचे विमानहल्ले पूर्णपणे थांबले.

 यानंतर ब्रिटिशांनी विमान-अंतर्च्छेदक रडारमध्ये थोडा बदल करून समुद्रावरील शत्रुराष्ट्रांची जहाजे शोधून काढून त्यांच्यावर हल्ला करण्याकरिता आपल्या जहाजांना मार्गदर्शन करावयास सुरुवात केली. यातील अचूकता व रडारचा आकार यांत खूपच सुधारणा होत गेली.

अमेरिकेत रडारचा उपयोग रात्रीच्या वेळी शत्रूच्या विमानांचा वेग व त्यांची दिशा निश्चित करून त्या दिशेने प्रथम शोधदीपांचा झोत व नंतर तोफा डागणे यांकरिता केला गेला. यातच सुधारणा करून आकाशकाच्या दिशेने विमान-विरोधी तोफांचीही तोंडे आपोआप वळतील असे तंत्र विकसित करण्यात आले. सूक्ष्मतरंग रडारचा उपयोग करून यातील अचूकता कित्येक पटींनी वाढविण्यात आली. यातूनच SCR-584 हे तोफ-नियंत्रक रडार तयार केले गेले. त्याची अचूकता तीन मिनिट कोनीय अंतराएवढी व ०.१% संभाव्य त्रुटीएवढी होती. एकदा या रडारने प्रेषित केलेल्या शलाकेच्या मार्गात लक्ष्य आले की, शलाकेची दिशा लक्ष्याच्या मार्गक्रमणाप्रमाणे आपोआप बदलत असे. याचा उपयोग जमिनीवरून आपल्या बाँबफेकी विमानांना लक्ष्याच्या वरच्या बाजूला नेण्याकरिता व केव्हा बाँब फेकावयाचे याची सूचना देण्याकरिता होऊ लागला. यातूनच रात्रीच्या वेळी व धुक्यात आपल्या विमानांना सुरक्षितपणे जमिनीवर उतरता यावे याकरिता जमिनीवरील लघु-अंतर नियंत्रक रडारचे तंत्र विकसित करण्यात आले.

रडारच्या पडद्यावर मित्रराष्ट्रांची विमाने व शत्रुराष्ट्रांची विमाने दोन्ही एकाच वेळी ठिपक्यांच्या स्वरूपात दिसतात. त्यांत फरक करता येत नाही. यातून मार्ग काढण्याकरिता ब्रिटिशांनी प्रतिसादप्रेषक तयार करून ते मित्रराष्ट्रांच्या विमानात बसविले. दुसऱ्या केद्रांकडून चौकशी स्वरूपी संकेत आल्याबरोबर या प्रतिसाद-प्रेषकाकडून आपोआपच चौकशी केंद्राकडे सांकेतिक भाषेत उत्तर जाऊ लागते. त्यामुळे विशिष्ट विमान मित्रराष्ट्राचे आहे हे ठरू लागले परंतु एकाच वेळी अनेक विमानांकडून प्रतिसाद आल्यानंतर त्यांच्यात कोणत्या विमानाकडून विशिष्ट संकेत आला हे ओळखणे अशक्य होते. तसेच बऱ्याच वेळा हे प्रतिसाद-प्रेषक बंद पडत. काही वैमानिक हे प्रेषक चालू करण्याचे विसरून जात. त्यामुळे याचा फारसा उपयोग झाला नाही. जहाजांवर बसविलेल्या प्रतिसाद-प्रेषकांचा मात्र मित्रराष्ट्रांची जहाजे ओळखण्याच्या बाबतीत चांगला उपयोग झाला.

 याच वेळी ब्रिटनने व अमेरिकेने प्रतिसाद-प्रेषक बाँब क्षेपण पद्धत सुरू केली. जमिनीवरील दोन रडार-नियंत्रण केंद्रे विमानात बसविलेल्या प्रतिसाद-प्रेषकाकडे संकेत पाठवून विमानाचा मार्ग व कोणत्या क्षणी बाँबचे क्षेपण करावयाचे याचे संकेत वैमानिकाला पाठवू लागली. या पद्धतीला ‘ओबो’ या नावाने ओळखण्यात येऊ लागले. ही पद्धत ब्रिटिशांनी विकसित केली. या पद्धतीत एका वेळी एकाच विमानावर नियंत्रण ठेवता येत असे व ४०० किमी. अंतरापर्यंतच्या विमानांनाच या पद्धतीने संकेत पाठविता येत असत.

 यानंतर ब्रिटिशांनी एक वेगळी पद्धत शोधून काढली. तीत संकेत पाठविणारे रडार विमानात व जमिनीवर अनेक प्रतिसाद-प्रेषक असत. या पद्धतीत अनेक विमानांना एकाच वेळी मार्गदर्शन करणे शक्य होई. या पद्धतीला ‘एच्‌’ हे नाव दिले होते. अमेरिकेने अशाच प्रकारची ‘शोरान’ नावाची पद्धत शोधून काढली.

मित्रराष्ट्रांच्या दूरवर पसरलेल्या विमानतळांच्या दरम्यान वाहतूक करणाया विमानांना मार्गदर्शन करण्याकरिता ब्रिटनने व अमेरिकेने नवीन पद्धती विकसित केल्या. त्यांना अनुक्रमे ‘जी’ व ‘लोरान’ ही नावे देण्यात आली.

 इ. स. १९४३ नंतर रडारचा उपयोग आक्रमणाकरिता करावयास सुरुवात झाली. ब्रिटिश विमानदलाने H2S रडार व ओबो रडार यांचा उपयोग करून जर्मनीवर रात्रीचे हल्ले करावयास सुरुवात केली. अमेरिकेने H2S रडार व शोरान यांचा उपयोग करून शत्रुप्रदेशावर दिवसा हल्ले सुरू केले. यानंतर नोव्हेंबर १९४३ मध्ये जास्त संवेदनाक्षम H2X रडार तयार केले व त्याच्या साहाय्याने जमिनीवरून पुढे जाणाऱ्या पायदळाला हवाई संरक्षण देऊन त्याचा शत्रुप्रदेशातील मार्ग सुकर केला.

यानंतर सूक्ष्मतरंग पूर्वसूचना रडार यंत्रणा वापरून नॉर्मंडीवरील हल्ल्याचे नियंत्रण करण्यात आले. समुद्रातील जहाजांना व H2X रडार बसविलेल्या बाँबफेकी विमानांना मार्गदर्शन करून शत्रूची संरक्षण-यंत्रणा उद्ध्वस्त करण्यात आली. १९४४ मध्ये जर्मनीने व्ही-१ रॉकेटे लंडनच्या दिशेने पाठविण्यास सुरुवात केली. त्यांचा शोध लावून ती हवेतच नष्ट करण्यात आली. त्यानंतर नोव्हेंबर १९४४ मध्ये व्ही-१ पेक्षाही वेगवान अशी व्ही-२ रॉकेटे पाठवावयास सुरुवात केली. त्यांच्या मार्गाचे निरीक्षण याच यंत्रणेद्वारे करून ती जेथून सोडण्यात आली ती ठिकाणे शोधून काढण्यात आली. जपानचे संपूर्ण नाविक दल वैमानिकांनी केवळ रडारच्या साहाय्याने बाँब वर्षाव करून नष्ट केले.

दुसऱ्या महायुध्दानंतर रडारमध्ये ज्या सुधारणा झाल्या त्यांचा उल्लेख ‘रडारच्या प्रगतीचा इतिहास’ या शीर्षकाखाली आलेलाच आहे.

---

रडार-निष्फलीकरण योजना : दुसऱ्या महायुद्धाच्या सुरुवातीपासून शत्रुपक्षाच्या रडारची अचूकता कशी कमी करावयाची वा ती पूर्ण निष्प्रभ कशी करावयाची याकरिता उपाय शोधावयास सुरुवात झाली. याला रडार-प्रतिरोध यंत्रणा असे नाव दिल्यास याला प्रत्युत्तर म्हणून रडार प्रति-प्रतिरोध यंत्रणा शोधून काढण्यात आल्या.

 सुरुवातीच्या काळात शत्रुपक्ष आपल्या रडारद्वारा ज्या कंप्रतेचे संकेत लक्ष्य शोधण्याकरिता प्रेषित करीत असेल त्याच कंप्रतेची ऊर्जा शत्रुपक्षाच्या रडारच्या दिशेने प्रेषित करावयास सुरुवात झाली. यामुळे शत्रूच्या रडार ग्राहीला लक्ष्याकडून परावर्तित झालेले संकेत ओळखणे अशक्य झाले परंतु आपल्या रडार ग्राहीत अडथळे निर्माण केले जात आहेत हे कळल्याबरोबर शत्रू रडार-प्रेषित संकेताची कंप्रता बदलू लागला. त्यामुळे ही प्रतिरोध पद्धती मर्यादित प्रमाणात यशस्वी झाली असे म्हणता येईल.

 यानंतर हल्ला करताना विमानातून, शत्रूच्या रडारने प्रेषित होत असलेल्या तरंगलांबीच्या निम्म्या लांबीच्या ॲल्युमिनियमच्या पट्ट्या खाली टाकावयास सुरुवात झाली. या पट्ट्या मोठ्या प्रमाणावर आपाती ऊर्जेचे परावर्तन करीत. त्यामुळे खऱ्या लक्ष्याचा शोध घेणे रडार यंत्रणेला अशक्य होई. या पद्धतीला ब्रिटिश लोक विंडो (खिडकी), अमेरिकन लोक चाफ्‌ (कचरा) व जर्मन लोक ड्युपल म्हणत.

 दुसऱ्या महायुध्दानंतर प्रतिरोधक उपायांत अनेक सुधारणा करण्यात आल्या. त्यांपैकी एक म्हणजे मित्रराष्ट्रांच्या वाहनांना (विमाने, टँक, ट्रक, तोफा यांना) रेडिओ संकेत शोषून घेतले जातील अशा पदार्थांचे सर्व बाजूंनी लेपन करणे. या पद्धतीमुळे परावर्तित ऊर्जेची तीव्रता अतिशय कमी होऊन लक्ष्याचा शोध घेणे शत्रुपक्षाला कठीण झाले. दुसरा मार्ग म्हणजे शत्रूचा संकेत आपल्या विमानाकडे आल्यानंतर त्याच कंप्रतेचा संकेत थोडा वेळ मधे जाऊ देऊन त्याच रडारकडे परत पाठवणे. त्यामुळे रडार-स्थानकापासून विमानाचे जे अंतर आहे त्यापेक्षा किती तरी जास्त अंतरावर विमान (लक्ष्य) आहे असा समज होऊन लक्ष्य टिपणे कठीण जाते.

 सध्या विमानाचीच अंतर्बाह्य रचना अशा तऱ्हेने बदलण्याचे प्रयत्न चालू आहेत की, त्या विमानाचा शोध घेणे रडार यंत्रणेला अशक्य व्हावे. त्यांतील काही सुधारणा पुढीलप्रमाणे आहेत : (१) विमानाचा वेग ध्वनीच्या वेगाच्या ८५% ठेवून विमान कमी उंचीवरून शत्रुप्रदेशात घुसवणे. (२) विमानाचा सध्याचा रडार काटच्छेद (उदा., आंतरखंडीय बाँबफेकी विमान १०० चौ. मी., बी-१ बाँबफेकी विमान १० चौ. मी., बी-१-बी बाँबफेकी विमान १ चौ. मी.) कमी करून तो एक दशलक्षांश चौ. मी. करणे. (३) तीक्ष्ण कडा, उभे स्थिरकारी घटक व बाहेरच्या बाजूस असणारी एंजिने यांऐवजी वर्तुळाकार कडा, तिरपे स्थिरकारी घटक आणि विमानाचे सर्व भाग बाह्य आवरणाच्या आत बसविले जातील. (४) बाह्य आवरण हे प्लॅस्टिकाचे आवरण असलेल्या तंतुकाचेचे बनविले जाईल. (५) जेट विमानांचा हवा आत खेचणारा मार्ग नागमोडी असेल. (६) जेटमधून बाहेर पडणारे गरम हवेचे झोत विमानाच्या पाठीमागे बसवलेल्या मार्गातून बाहेर पडताना आपोआप थंड केले जातील. यामुळे उष्णता-संवेदक क्षेपणास्त्रांना व अवरक्त संवेदकांना (दृश्य वर्णपटातील तांबड्या रंगाच्या अलीकडील तरंगांना संवेदनशील असणाऱ्या प्रयुक्त्तींना) या विमानाचा वेध घेता येणार नाही. (७) तबकडीच्या आकाराच्या आकाशकाऐवजी कलाबद्ध समूह रडार वापरले जाईल. (८) नव्या इलेक्ट्रॉनीय यंत्रणेद्वारे प्रत्येक रडार स्थानकाचा वेध घेऊन शत्रूच्या प्रत्येक रडारने प्रेषित केलेल्या संकेताची परिणामकारकता शून्य केली जाईल. अशा तऱ्हेची १०० अमेरिकन विमाने १९८८ मध्ये वापरात आणली जातील अशी शक्यता आहे.

 संदर्भ : 1. Barton, D. K. Radar System Analysis, Englewood Cliffs, N. J., 1976

            2. Moss, W. D. Radar Watch keeping, London, 1965.

            3. Reintjes, J. F. Coate, G. T. Principles of Radar, New York, 1952.

            4. Skolnik, M. I. Introduction to Radar Systems, New York, 1980.

            5. Wheeler, G. J. Introduction to Microwaves, Englewood Cliffs, N. J., 1963.

            6. Wheeler, G. J. Radar Fundamentals, Englewood Cliffs, N. J., 1967.

  चिपळोणकर, व. त्रिं. होनच, स. न.

“