आवृत्ति चपलता

आवृत्ति चपलता एक राडार प्रणाली क्षमता है, जो वायुमंडलीय प्रभावों, अवरोधन, अनुकूल स्रोतों के साथ आपसी हस्तक्षेप, या रेडियो दिशा खोज के माध्यम से रडार प्रसारणकर्ता का पता लगाने के लिए और इसे अधिक कठिन बनाने के लिए संक्रियात्मक आवृत्ति को स्थानांतरित कर देता है। यह शब्द अन्य क्षेत्रों में भी लागू किया जा सकता है, जिसमें लेज़र या आवृत्ति-विभाजन बहुसंकेतन का उपयोग करने वाले पारंपरिक रेडियो ट्रांसीवर सम्मलित होते हैं, किन्तु यह रडार क्षेत्र के साथ सबसे अधिक निकटता से जुड़ा रहता है और ये अन्य भूमिकाएँ सामान्यतः अधिक सामान्य शब्द "आवृत्ति हॉपिंग" का उपयोग करती हैं।

विवरण

अवरोधन

रडार प्रणाली सामान्यतः रेडियो ऊर्जा के छोटे स्पंदों को बाहर भेजकर और फिर प्रसारणकर्ता को बंद करके और विभिन्न वस्तुओं से लौटने वाली गूँज को सुनकर संचालित होता है। क्योंकि कुशल संकेतों कों प्राप्त करने के लिए संप्रेषी अभिग्राही में सभी विद्युतीय में सावधानीपूर्वक ट्यूनिंग की आवश्यकता होती है, प्रत्येक संक्रियात्मक आवृत्ति को संप्रेषी अभिग्राही की आवश्यकता होती है। संप्रेषी अभिग्राही के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले ट्यूब-आधारित विद्युतीय आकार के कारण, प्रारंभिक रडार प्रणाली, जैसे कि द्वितीय विश्व युद्ध में तैनात किए गए थे, सामान्यतः एक ही आवृत्ति पर काम करने तक सीमित थे। इस संक्रियात्मक आवृत्ति को जानने के लिए राडार के संचालन में हस्तक्षेप करने या आगे की सूचना, संगृहीत करने की जबरदस्त शक्ति मिलती है।

ब्रिटिश ने "विंडो" की उत्पति करने के लिए संक्रियात्मक तीक्ष्ण में एकत्र किए गए वुर्जबर्ग रडार के बारे में आवृत्ति जानकारी का उपयोग किया, एल्यूमीनियम पन्नी स्ट्रिप्स को वुर्ज़बर्ग की तरंग दैर्ध्य की लंबाई 1/2 तक काट दिया, जिससे यह लगभग अनुपयोगी हो गया। उन्होंने अवरोधक इकाइयों, "कार्पेट" और "शाइवर्स" का भी निर्माण किया, जो वुर्जबर्ग की आवृत्ति पर संकेतों को प्रसारित करते हैं, भ्रमित करने के लिए प्रदर्शित करते हैं जो लक्ष्य के लिए निर्थक थे। युद्ध के बाद की गणनाओं का अनुमान है कि इन प्रयासों ने वुर्ज़बर्ग की युद्ध प्रभावशीलता को 75% तक कम कर दिया। इन प्रतिवादों ने जर्मनों को विभिन्न आवृत्तियों पर काम करने के लिए क्षेत्र में हजारों इकाइयों को उन्नत करने के लिए मजबूर किया।

वुर्जबर्ग की आवृत्ति को जानने से भी ब्रिटिशों को रेडियो दिशा खोज का उपयोग करके प्रणाली का पता लगाने के प्रयासों में मदद मिली, जिससे विमान को रडार के चारों ओर रूट किया जा सके, या कम से कम उनसे लंबी दूरी पर रखा जा सके। जब वे अंतर्लीन हो गए तो ज्ञात प्रतिष्ठानों के स्थान का चयन करके और आगे के अध्ययन के लिए अलग करके, उन्हें नई संक्रियात्मक आवृत्ति को खोजने में भी मदद मिली।

चपलता

एक रडार प्रणाली जो कई अलग-अलग आवृत्तियों पर काम कर सकती है, इन प्रत्युपायों को लागू करने में अधिक कठिन बनाती है। उदाहरण के लिए, यदि अवरोधक को ज्ञात आवृत्ति के विरुद्ध संचालित करने के लिए विकसित किया जाता है, तो कुछ क्षेत्रों में सेटों में उस आवृत्ति को बदलने से अवरोधक उन इकाइयों के विरुद्ध अप्रभावी हो जाएगा। इसका मुकाबला करने के लिए, अवरोधक को दोनों आवृत्तियों पर सुनना पड़ता है, और उस पर प्रसारण करना पड़ता है जो विशेष रडार उपयोग कर रहा है।

इन प्रयासों को और विफल करने के लिए, एक रडार तेजी से दो आवृत्तियों के बीच स्विच कर सकता है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि अवरोधक कितनी जल्दी प्रतिक्रिया करता है, सक्रिय आवृत्ति पर स्विच और प्रसारण करने से पहले इसमें देरी होगी। इस अवधि के समय विमान का पर्दाफाश होता है, जिससे पता लगाया जा सकता है। अपने अंतिम अवतारण में, प्रत्येक रेडार स्पंद को एक अलग आवृत्ति पर भेजा जाता है और इसलिए सिंगल-आवृत्ति अवरोध को लगभग असंभव बना देता है। इस स्थिति में अवरोधक को एक समय में हर संभव आवृत्ति पर प्रसारित करने के लिए मजबूर किया जाता है, जिससे किसी एक चैनल पर इसका आउटपुट बहुत कम हो जाता है। संभावित आवृत्तियों के विस्तृत चयन के साथ, अवरोध को पूरी तरह से अप्रभावी बनाया जा सकता है।

इसके अतिरिक्त, विभिन्न प्रकार की आवृत्तियों का होना ELINT को और अधिक कठिन बना देता है। यदि सामान्य संक्रियात्मक में संभावित आवृत्तियों का निश्चित उपसमुच्चय उपयोग किया जाता है, तो विरोधी को यह जानकारी देने से इनकार कर दिया जाता है कि युद्ध की स्थिति में किस आवृत्ति का उपयोग किया जा सकता है। यूनाइटेड किंगडम में लाइन्समैन/मध्यस्थ नेटवर्क में वायु मंत्रालय प्रायोगिक स्टेशन टाइप 85 रडार के पीछे यही विचार था। टाइप 85 में बारह क्लेस्ट्रॉन थे जिन्हें साठ निर्गम आवृत्तियों का उत्पति करने के लिए मिश्रित किया जा सकता था, किन्तु सोवियत संघ को युद्ध के समय कौन से संकेत का उपयोग किया जाएगा, इस बारे में किसी भी जानकारी से इनकार करने के लिए शांतिकाल में केवल चार क्लीस्ट्रॉन्स का उपयोग किया गया था।

विद्युतीय सुधार

प्रारंभिक राडार द्वारा एक से अधिक आवृत्ति का उपयोग नहीं करने के प्राथमिक कारणों में से एक उनके ट्यूब आधारित विद्युतीय आकार था। जैसा कि बेहतर निर्माण के माध्यम से उनके आकार कों कम किया गया था, यहां तक ​​कि प्रारंभिक प्रणाली को अधिक आवृत्तियों में प्रस्तुत करने के लिए उन्नत किया गया था। चूँकि, ये सामान्यतः विद्युत माध्यम से फ्लाई पर स्विच करने में सक्षम नहीं थे, किन्तु इन्हें हस्तचालन रूप से नियंत्रित किया गया था, इस प्रकार आधुनिक अर्थों में यथार्थ चपलता नहीं थी।

"ब्रूट फ़ोर्स" लाइन्समैन की तरह क्रूर बल आवृत्ति चपलता, बड़े प्रारंभिक चेतावनी वाले रडारों पर सामान्य थी, किन्तु छोटी इकाइयों पर सामान्य थी जहां क्लेस्ट्रॉन का आकार एक समस्या बना रहा। 1960 के दशक में ठोस अवयव घटकों ने प्रभावशाली रूप से प्राप्तकर्ता के आकार को कम कर दिया, जिससे कई  ठोस अवस्था प्राप्तकर्ता को पहले एक ट्यूब-आधारित प्रणाली के अधिकृत वाले स्थान में आक्षेप होने की अनुमति मिली। यह स्थान अतिरिक्त प्रसारकों के लिए उपयोग किया जा सकता है और छोटी इकाइयों पर भी कुछ चपलता प्रदान करता है।

1960 के दशक में प्रारंभ किए गए निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक स्कैन सरणी (पीईएसए) रडार, बड़ी संख्या में एंटीना तत्वों (सरणी) को चलाने के लिए एकल माइक्रोवेव स्रोत और विलंब की एक श्रृंखला का उपयोग करते थे और समय की विलम्बता से थोड़ा बदलकर रडार बीम को विद्युतीय रूप से चलाते थे। ठोस अवस्था सूक्ष्म तरंग प्रवर्धक, जेएफईटी और एमईएसएफईटी के विकास ने संकेत क्लेस्ट्रॉन को कई अलग-अलग प्रवर्धकों द्वारा प्रतिस्थापित करने की अनुमति दी, प्रत्येक सरणी का एक सबसेट चला रहा था किन्तु फिर भी कुल ऊर्जा की समान मात्रा का उत्पादन कर रहा था। ठोस अवस्था प्रवर्धक एक क्लीस्ट्रॉन के विपरीत आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला पर काम कर सकते हैं, इसलिए ठोस अवस्था पीईएसए ने आवृत्ति चपलता कों प्रस्तुत किया, और अवरोध के लिए अधिक प्रतिरोधी होते है।

सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक स्कैन सरणी स्कैन किए गए सरणियों (एईएसएएस) के प्रारंभ ने इस प्रक्रिया को और विकसित किया। पीईएसए में ब्रॉडकास्ट संकेत आवृत्ति होती है, चूँकि उस आवृत्ति को स्पंदक से स्पंदक में आसानी से बदला जा सकता है। एईएसए में, प्रत्येक तत्व एक स्पंद के भीतर भी एक अलग आवृत्ति (या कम से कम उनमें से एक विस्तृत चयन) पर संचालित होता है, इसलिए किसी भी आवृत्ति पर कोई उच्च-शक्ति संकेत नहीं होता है। राडार इकाई जानती है कि कौन सी आवृत्तियों को प्रसारित किया गया था, और केवल उन्हीं संकेतों को बढ़ाता और जोड़ता है, जिससे अभिग्रहण पर ऊर्जा प्रतिध्वनि का पुनर्निर्माण होता है। एक विरोधी, इस बात से अनभिज्ञ कि कौन सी आवृत्तियाँ सक्रिय हैं, और उसके पास देखने के लिए कोई संकेत नहीं है, जिससे रडार चेतावनीपूर्ण प्राप्तकर्ता का पता लगाना बेहद मुश्किल हो जाता है।

F-35 के AN/APG-81 जैसे आधुनिक रडार हजारों प्रसारणकर्ता/रिसीवर मॉड्यूल का उपयोग प्रत्येक एंटीना तत्व के लिए करते हैं।

अन्य लाभ

एक ही स्थान पर एक ही समय में कई सेल फोन का उपयोग करने का कारण आवृत्ति होपिंग के उपयोग के कारण है। जब उपयोगकर्ता कॉल करना चाहता है, तो सेल फोन अपने परिचालन क्षेत्र में उपलब्ध कई आवृत्तियों के बीच अप्रयुक्त आवृत्तियों को खोजने के लिए एक बातचीत प्रक्रिया का उपयोग करता है। यह उपयोगकर्ताओं को विशेष सेल टावरों को ऑन-द-फ्लाई में सम्मलित होने और छोड़ने की अनुमति देता है, उनकी आवृत्ति अन्य उपयोगकर्ताओं को दी जा रही है।

आवृत्ति चपलता रडार समान लाभ प्रदान कर सकते हैं। एक ही स्थान पर संचालित कई विमानों की स्थिति में, रडार उन आवृत्तियों का चयन कर सकते हैं जिनका उपयोग हस्तक्षेप से बचने के लिए नहीं किया जा रहा है। चूँकि, यह एक सेल फोन के स्थिति जितना आसान नहीं है, क्योंकि आदर्श रूप से रडार प्रत्येक स्पंद के साथ अपनी संक्रियात्मक आवृत्ति यों को बदल देते है। अगली स्पंद आवृत्तियों के सेट का चयन करने के लिए एल्गोरिदम वास्तव में यादृच्छिक नहीं हो सकते हैं यदि कोई समान प्रणालियों के साथ सभी हस्तक्षेपों से बचना चाहता है, किन्तु कम-से-यादृच्छिक प्रणाली निर्धारित करने के लिए ईएलआईएनटी विधियों के अधीन होता है।

आवृत्ति चपलता को जोड़ने का एक अन्य कारण सैन्य उपयोग से कोई लेना देना नहीं है; मौसम राडार में अधिकांशतः सीमित चपलता होती है जिससे की वे बारिश को दृढ़ता से प्रतिबिंबित कर सकें, या वैकल्पिक रूप से इसके माध्यम से देख सकें। आवृत्तियों को आगे और पीछे स्विचन करके, मौसम की एक समग्र छवि बनाई जा सकती है।

यह भी देखें

• चर-आवृत्ति थरथरानवाला
• फ़ीक्वेंसी हॉपिंग
• आवृत्ति विविधता

संदर्भ

ग्रन्थसूची

• Ian Faulconbridge, "Radar Fundamentals", Argos Press, June 2002, ISBN 0-9580238-1-6
• Gaspare Galati, "Advanced radar techniques and systems", IET, 1993, ISBN 0-86341-172-X, pp. 481–503