olim Kristian Doplerning (1803-1853) nomi bilan atalgan. Dopler hodisasi dastlab
tovush uchun kashf qilinganligiga qaramasdan, u elektromagnit to‘lqinlar uchun
ham adolatli bo‘ladi. Biroq ularning tezligi tovush manbaining harakatiga bog‘liq
bo‘ladigan tovush to‘lqinlaridan farqli o‘laroq, elektromagnitik to‘lqinlar absolyut
konstanta bo‘lib hisoblanadigan yorug‘lik tezligi bilan tarqaladi. Nisbiylik
254
nazariyasiga ko‘ra, qaytarilgan elektromagnitik to‘lqinlarning chastotasi quyidagi
ifoda bilan aniqlanadi:
f
r
=
f
0
(5.2)
Amaliyotda
kattalikni hisobga olmaslik mumkin, chunki u birga
qaraganda juda kichik. Shunda qaytarilgan to‘lqinlarning chastotasi uchun ifoda
akustik to‘lqinlarning tenglamasi bilan bir xil bo‘lib qoladi:
f
r
=
f
0
(5.3)
Dopler hodisasi tufayli qaytarilgan va tushadigan to‘lqinlar turlicha
chastotalarga ega bo‘ladi. Aralashtiruvchi diod nurlatilgan (etalon) va qaytarilgan
to‘lqinlarni jamlaydi. U nochiziqli qurilma bo‘lib hisoblanishi sababli, uning
chiqish signali har ikkala kirish signallari chastotalalari garmonikasi ko‘pligidan
tashkil topadi. Diod orqali oqib o‘tadigan elektr tokini polinom ko‘rinishida taqdim
qilish mumkin:
i = i
0
+
(5.4)
bunda
i
0
– doimiy tarkib toptiruvchi;
- diodning ishchi nuqtasi bilan
belgilanadigan garmonika koeffitsiyentlari;
va
- nurlatilgan va qaytarilgan
signallarning amplitudalari; - vaqt.
Bu tok cheksiz sonli garmonikalarni o‘z ichiga oladi, ularning orasida
chastotalar farqiga teng bo‘ladigan, Dopler chastotasi deb ataladigan chastota
mavjud bo‘ladi:
=
Aralashtiruvchi dioddagi Dopler chastotasini (5.3) tenglamadan topish
mumkin:
=
(5.5)
bo‘lganligi sababli, quyidagi tenglamani olamiz:
255
= (5.6)
Shundan kelib chiqqan holda, aralashtiruvchi diodning chiqishidagi
signalning chastotasi obyektning harakatlanish tezligiga chiziqli proporsional
bo‘ladi. Masalan, odam detektorga 0,6 m/s tezlik bilan yaqinlashib kelayotgan
bo‘lsa, datchik X-diapazonda ishlaganda Dopler chastotasi
= 0,6/0,03 = 20 Hz
ni tashkil qiladi.
(5.6) tenglama faqatgina obyekt detektorning nurlanishiga to‘g‘ri qarama-
qarshi harakatlanadigan holat uchun adolatli bo‘ladi. Agar obyekt detektorga
qandaydir-bir burchak ostida yaqinlashsa, Dopler chastotasini quyidagi ifodadan
topish mumkin:
=
(5.7)
Ushbu tenglamadan ko‘rinib turibdiki, obyekt 90
0
ga yaqin bo‘lgan
burchak ostida yaqinlashganda Dopler detektorlari samarasiz bo‘lib qoladi. Tezlik
datchiklarida obyektning harakat tezligini aniqlash uchun Dopler chastotasini va
ko‘chish yo‘nalishini aniqlash uchun fazani o‘lchash talab qilinadi (5.1A- rasm).
Bu uslub avtoinspektorlarning radarlarida qo‘llaniladi. Qo‘riqlash tizimlari va
supermarketlarda eshiklarning ochilish qurilmalarida ham Dopler datchiklaridan
foydalaniladi, biroq ularda chastotani o‘lchash o‘rniga harakatlanuvchi obyektlar
topilganda ostona komparatori ishga tushadi (5.1B- rasm). Shuni qayd qilamizki,
garchi (5.7) ifodadan = 90
0
burchak ostida harakatlanayotgan obyektlar uchun
Dopler chastotasi nolga teng bo‘lishi kelib chiqsada, amaliyotda obyektlarning
qo‘riqlanadigan zonaga har qanday burchak ostida tushishi qabul qilinadigan signal
amplitudasining keskin sapchishi va shunga mos ravishda aralashtiruvchi diodning
chiqish kuchlanishining o‘zgarishiga olib keladi. Odatda signallarning bu
o‘zgarishlari ostona detektorining ishga tushishi uchun etarli bo‘ladi.
Aralashtiruvchi dioddagi kuchlanish odatda mikrovolьtdan millivoltgacha
diapazonda bo‘ladi, shu sababli undan keyin, qoidaga ko‘ra, kuchaytirgich
o‘rnatiladi. Dopler chastotasi tovush diapazonida yotishi sababli, foydalaniladigan
kuchaytirgich etarlicha oddiy bo‘lishi mumkin. Normal ishlashni ta’minlash uchun
256
qabul qilinadigan signalning quvvati etarlicha yuqori bo‘lishi zarur. Bu shartning
bajarilishi bir nechta omillarga – antennaning
Do'stlaringiz bilan baham: