Tek satırda Doppler
v hızıyla hareket eden hedeften yansıyan f frekanslı sinyal, f × (1 + 2v/c) frekansında döner. 24 GHz (K bandı) ve 100 km/s'de kayma yaklaşık 4.400 Hz — minik ama bir mikserle ölçmesi kolay.
K bandı, Ka bandı, Ku bandı
Eski silahlar X bandı (10 GHz) kullanır — uzun menzil ama kolay tespit edilir. K bandı (24 GHz) tatlı noktadır. Ka bandı (33–36 GHz) daha dar demet verir ve tüketici dedektörleriyle tespit etmek daha zordur. Foto-radar minibüsleri genellikle Ka çalıştırır.
LIDAR (lazer hız silahları)
905 nm darbeli lazer hedefi saniyede birkaç yüz kez menzilller. Mesafe vs zaman, Doppler olmadan hız verir. Kalem gibi ince demet — dalga boyu mikrodalga değil kızılötesinde olduğu için radar dedektörüyle tespit etmek neredeyse imkansız.
Dedektörler aslında neyi tespit eder
Tüketici dedektörleri silahın yayımını duyar, dönüşü değil. Modern anlık açılan Ka veya darbeli LIDAR'a karşı, polis hızınızı zaten kilitledikten sonra uyarılırsınız.
Kosinüs Etkisi Yanılgısı
Trafik mahkemelerinde yaygın bir yanlış kanı, radar cihazının araç yoluyla açı yapacak şekilde konumlandırıldığında hızı olduğundan yüksek gösterdiğidir. Matematiksel olarak durum tam tersidir. Radar, anten ile araç arasındaki görüş hattı boyunca gerçekleşen bağıl hızı ölçer. Bu değer, gerçek hızın araç yolu ile radar ışını arasındaki açının kosinüsü ile çarpılmasıyla hesaplanır. Açı arttıkça ölçülen hız düşer. Örneğin, 20 derecelik bir açıyla izlenen ve saatte 100 km hızla giden bir araç, radar ekranında yaklaşık 94 km/h olarak görünecektir.
Emniyet eğitim kılavuzlarında bu durum 'Kosinüs Etkisi' olarak adlandırılır. Sabit modda bu durum her zaman sürücünün lehinedir; ancak hareketli radar modunda işler değişebilir. Radar ünitesi, 'gölgeleme' adı verilen bir fenomen nedeniyle devriye aracının kendi hızını yanlış hesaplarsa, hedef araç için yapay olarak yüksek bir okuma üretebilir. Bu teknik nüans, Stalker DSR gibi modern Dijital Sinyal İşleme (DSP) çiplerinin yer paraziti ile gerçek devriye hızı sinyallerini eşzamanlı olarak ayırt edecek şekilde tasarlanmasının temel sebebidir.
Analogdan Dijitale Sinyal İşleme
1950'li yıllarda Stephenson Model S-1 gibi ilk üniteler, hızı görüntülemek için basit bir analog frekans sayıcı kullanıyordu. Bu cihazlar, iletilen ve yansıyan dalgalar arasındaki fark frekansını elde etmek için vakum tüplü bir osilatör ve temel bir kristal karıştırıcıya bel bağlıyordu. Analog devrelerin ısı ve voltaj dalgalanmalarına duyarlı olması nedeniyle, okuma hassasiyeti tek bir vardiya sırasında bile önemli ölçüde sapabiliyordu. Polisler, anten önüne tutulduğunda fiziksel bir referans sağlayan belirli frekanslara göre kalibre edilmiş diyapazonlar taşıyarak cihazın doğruluğunu manuel olarak kontrol ederlerdi.
Günümüz sistemleri, analog ayrıştırmadan Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) analizine geçmiştir. Modern bir Dijital Sinyal İşlemcisi, geri dönen dalgayı ortalamak yerine sinyali binlerce frekans kutucuğuna böler. Bu teknoloji, radarın aynı anda birden fazla hedefi takip etmesine olanak tanır ve 'en güçlü sinyal' ile 'en hızlı sinyal' arasında ayrım yapmasını sağlar. Bu gelişim, uzaktaki bir kamyonun yakındaki daha hızlı bir binek otomobilin hızını maskelediği sorunu çözmüştür. Frekans spektrumundaki belirli zirveleri izole eden Ka-bandı üniteleri, analog donanımlarla mümkün olmayan bir hedef ayırt etme yeteneği sunar.
Heterodin Alıcı ve Sinyal Karıştırma
Modern polis radarları, taşıyıcı dalgadan Doppler kaymasını ayrıştırmak için heterodin bir mimari kullanır. Yansıyan sinyal antene geri döndüğünde, iletilen sinyale kıyasla son derece zayıftır. Bir yerel osilatör referans sinyali üretir ve bu iki sinyal, mikser adı verilen doğrusal olmayan bir bileşene beslenir. Bu işlem, girişlerin toplamı ve farkına dayalı yeni frekanslar oluşturur. İletilen frekans ile kaymış yansıma arasındaki fark genellikle ses aralığına (birkaç kilohertz) düştüğü için, donanım yüksek frekanslı mikrodalga taşıyıcıyı filtreleyebilir ve sadece düşük frekanslı vuruş notasını işleyebilir.
Bu ölçümün hassasiyeti, cihazdaki Gunn diyodu veya dielektrik rezonatör osilatörünün (DRO) kararlılığına büyük ölçüde bağlıdır. Kaynak frekansı sıcaklık dalgalanmaları nedeniyle kayarsa, hız hesaplaması teorik olarak sapabilir. Ancak, modern Dijital Sinyal İşleme (DSP) üniteleri, gelen veriler üzerinde Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) gerçekleştirerek cihazın araç yansımalarını çevresel gürültüden ayırt etmesini sağlar. Bu dijital filtreleme, yoğun bir kavşaktaki karmaşanın hatalı bir okumaya yol açmamasını garanti eder.
Hareketli Mod: Devriye Hızı Hesaplaması
Duran bir konumdan hız ölçmek basittir, ancak hareket halindeki bir devriye aracından ölçüm yapmak aynı anda iki ayrı hızı çözmeyi gerektirir. 'Hareketli Modda', radar ünitesi hem yol yüzeyinden yansıyan sinyali (devriye aracının kendi hızını belirlemek için) hem de hedef araçtan gelen yansımayı takip eder. Ünite daha sonra basit bir çıkarma işlemi yapar: Hedef Hızı = Kapanma Hızı eksi Devriye Hızı. Bu, bir memurun kendi hız göstergesine fiziksel bir bağlantı gerekmeden seyir halindeyken karşıdan gelen trafiği izlemesine olanak tanır.
Bu modda yaygın bir teknik hata, radarın yanlışlıkla yer yüzeyi yerine devriye aracının önündeki büyük ve yavaş hareket eden bir kamyona kilitlendiği 'gölgeleme' (shadowing) etkisidir. Eğer radar devriye aracının gerçekte olduğundan daha yavaş hareket ettiğini düşünürse, hedef aracın hızı hatalı bir şekilde yüksek hesaplanacaktır. Bunu önlemek için Stalker DSR gibi üst düzey üniteler, yer yansımasını hedef yansımasından izole etmek için çift anten ve yönsel algılama kullanır.