Rundsichtradar
Die bekannteste Anwendung für das Radar ist das Rundsichtradar
zur Überwachung des Luftraumes (Bild 1). Dort werden von einer meist
drehbaren Antenne mit parabolspiegelförmigem Reflektor hertzsche
Wellen in Form sehr kurzer Impulse abgestrahlt.
Treffen diese Wellen auf ein Hindernis, so werden sie reflektiert und von derselben Antenne wieder empfangen (Bild 2). Um die reflektierten hertzschen Wellen auch registrieren zu können, muss zwischen den ausgesendeten Impulsen eine kleine Pause sein. Je größer die Reichweite des Radars, desto größer muss auch die Pause zwischen den Einzelimpulsen sein, weil die Laufzeit des Signals länger wird. Rundsichtradaranlagen zur Überwachung eines Flughafens senden z.B. 1 200 Impulse pro Sekunde mit einer Länge von 1/1.000.000 s aus.
Mittelbereichsradaranlagen, die einen
Luftraum mit einer Reichweite von 250-450 km überwachen, senden nur
320 bis 450 Impulse pro Sekunde aus.
Radarabtastung
Viel komplizierter als die üblich Radarüberwachung funktioniert
die Oberflächenabtastung mittels
Radarwellen. Dieses Verfahren wird zur Erforschung der Erdoberfläche
und zur Erkundung anderer Himmelskörpers eingesetzt.
Zunächst sandte man in den sechziger und siebziger Jahren des 20.
Jahrhunderts mithilfe von Radioteleskopen erstmals Kurzwellenimpulse
zum Mond, zu den Planeten Mars, Merkur und Venus und zu Planetoiden in
Erdnähe aus. Dabei konnte die genaue Entfernung
dieser Objekte, ihr Bahnverlauf und
ihre Eigenrotation exakt bestimmt werden.
Da bei den gewaltigen kosmischen Entfernungen die Radarimpulse nicht auf kleinflächige Objekte auf der Oberfläche der Himmelskörpers gebündelt werden können, sondern stets eine Reflexion von größeren Bereichen ihrer Oberfläche erfolgt, verändern sich die reflektierten Radarimpulse je nach Höhenprofil und Form der Himmelskörper. Die mathematische Auswertung der zurückgekommenen Impulse ermöglicht daher Aussagen zur Oberflächenbeschaffenheit der Planeten.
Den Planeten Venus, der stets von
einer undurchsichtigen Gashülle umgeben ist, konnte man auf diese
Weise sogar mithilfe einer speziellen Raumsonde mittels Radarstrahlen
abtasten. In den Jahren 1990 bis 1992 kartierte die Radarsonde Magellan
(Bild 4) die Oberfläche von Venus (Bild 5).
Auch die Erdoberfläche wird durch Radarsatelliten überwacht. Anhand winziger Laufzeitveränderungen schließen die Forscher auf die Hebung und Senkung größerer Gebiete der Erdkruste, die durch Vorgänge tief im Innern der Erde ausgelöst werden. Vielleicht kann man einmal Erd- und Seebeben oder Vulkanausbrüche exakter als bislang durch solche Beobachtungen vorhersagen.
Radarfalle
Mithilfe von Radaranlagen, im Volksmund auch Radarfalle
genannt, kann man die Geschwindigkeit von Fahrzeugen ermitteln. Dazu werden
von einem kleinen Sender elektromagnetische Wellen ausgestrahlt, die von
dem Fahrzeug reflektiert werden und von da zu einem Empfänger gelangen.
Bei der Reflexion der Wellen an einem sich bewegenden Objekt ändert
sich die Frequenz der Wellen. Aus der gemessenen Frequenzänderung
kann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges berechnet werden.
Radartarnung
Die entscheidende Voraussetzung zur Erfassung eines Objektes durch das
Radar ist die Reflexion der Radarimpulse an seiner Oberfläche. Da
Flug- oder Fahrzeuge, selbst wenn größere Baugruppen aus Kunststoffen
gefertigt sein sollten, immer noch zu einem wesentlichen Anteil aus Metallen
zusammengesetzt sind, wird im Regelfall ein Radarsignal durch sie auch
reflektiert. Durch besondere Anstriche, die elektromagnetische Wellen
absorbieren und durch eine spezielle Formgebung, die eine völlig
ungerichtete Reflexion der Wellen bewirkt, kann man Flugzeuge für
Radarbeobachtungen fast "unsichtbar" werden lassen. Der amerikanische
Stealth-Bomber (Bild 6) ist ein Beispiel
für diese Technologie.