Divdesmitā gadsimta pirmajās desmitgadēs Eiropa un Amerikas Savienotās Valstis sāka pamanīt, ka debesīs lidojošās lidmašīnas rada zināmus traucējumus radiosakaros, jo radio signāli daļēji tiek atspoguļoti no gaisa aprīkojuma. Drīz šo parādību sāka apzināti izmantot dažādu tālu objektu atklāšanai. Rezultātā tika uzbūvētas radaru stacijas.
Radara darbības princips
Radaru stacijai (radaram) ir cits saīsināts nosaukums - radars. Tas ir saīsinājums no frāzes "radio noteikšana un diapazona noteikšana", kas tulko kā "radio noteikšana un diapazona noteikšana". Šāda stacija darbojas pēc šāda principa.
Pirmkārt, radiopulsi no radara raidītāja tiek sūtīti ar ļoti augstu frekvenci, pēc kura uztverošā antena uztver jebkuru radio signāla atbalsi, kas ir sasniegusi radiācijas vietu.
Virzienu, no kura signāls nāk pēc refleksijas no cietas virsmas, sauc par mērķa azimutu. Attālumu līdz tam var aprēķināt, pamatojoties uz laiku, kas nepieciešams signāla ceļojumam uz mērķi un atpakaļ.
Pirmie izgudrojumi un eksperimenti
Šāda darbības principa ierīci 1904. gadā patentēja inženieris no Vācijas Kristians Hilsmeiers. To sauca par telemobileskopu. Tomēr uz Vācijas zemes ierīci nekur neizmantoja.
1922. gadā ASV flotes inženieri sāka eksperimentēt ar radio signālu pārraidīšanu pāri Potomakas upei. Šādu eksperimentu rezultātā kuģi iekrita noteikšanas laukā, kas caurbraukšanas laikā bloķēja izstaroto radioviļņu ceļu.
Skotijas fiziķis Roberts Vatsons-Vats pētīja, kā ar radioviļņiem varētu noteikt lidmašīnas gaisā. Viņš patentēja savu radaru 1935. gadā. Briti, apzinoties, ka drīz sāksies Otrais pasaules karš, līdz 1938. gada rudens sākumam dažos stratēģiski nozīmīgos Anglijas krastos bija uzbūvējuši vairākas radaru stacijas.
Arī radaru sāka izmantot precīzai pretgaisa un jūras ieroču mērķēšanai.
Magnetrons un klistrons
Radariem bija ļoti augsta radiācijas frekvence, kurai bija nepieciešama īpaša elektroniskā iekārta. Pirmie raidītāji tika aprīkoti ar magnetronu - elektrovakuuma ierīci. Ar tā celtniecību nodarbojās fiziķis Alberts Huls (ASV). Līdz 1921. gadam ierīce tika izveidota.
Bet 14 gadus vēlāk inženieris Hanss Holmans izgudroja daudzdobumu magnetronu. Līdzīga ierīce tika samontēta PSRS 1936.-1937. (vadīja M. Bončs-Bruevičs) un Lielbritānijā 1939. gadā - fiziķi Henrijs Bots un Džons Rendals.
9 cm - tas bija radioviļņu garums, ko radīja jaunā ierīce. Pateicoties tam, radars jau spēja noteikt zemūdenes periskopu no 11 km attāluma.
1938. gadā divi brāļi no ASV Rasels un Zigurds Varians izgudroja citu ierīci radio signāla pastiprināšanai - klistronu.
Radara izmantošana mierīgiem mērķiem
Cīņas karā ir beigušās. Radars joprojām tika izmantots. Bet ne militāriem, bet mierīgiem mērķiem. 1946. gadā astronomijas jomas eksperti saņēma radio signālu, kas atspoguļojās no Mēness virsmas, bet 1958. gadā - no Venēras virsmas. PSRS astronomi ir veiksmīgi pētījuši (izmantojot radarus) citas planētas - Merkuriju (1962. gadā), Marsu un Jupiteru (1963. gadā).
NASA kosmosa aģentūra orbītā ir izmantojusi kosmosa kuģus, lai kartētu pasaules okeāna dibenu. Radari arī ļoti palīdz meteoroloģiskajiem dienestiem prognozēt laika apstākļus.