Để hiểu được khái niệm về sai số về góc hướng (cùng đề cập tới như sai lệch do độ rộng búp sóng) cần phải hiểu về định nghĩa độ rộng búp sóng radar. Độ rộng búp sóng radar, trong hầu hết các trường hợp, là vùng không gian mà bất kì mục tiêu khí tượng nào gặp tia quét trong vùng này sẽ phản hồi trở lại một phần năng lượng nhất định để có thể được radar phát hiện. Radar sẽ thể hiện như thế nào khi nó quét qua mục tiêu trong góc hướng đó (hình 1.23)?
ở hình 1.23a tia quét của radar với độ rộng búp sóng = 20 gặp một mục tiêu điểm ở sườn trước của búp sóng với 1/2 công suất đỉnh và năng lượng được phản hồi trở lại radar. Radar nhận biết như là phản hồi từ mục tiêu ở chính đường trục của búp sóng và hiển thị mục tiêu ngay tại đó (phần hình phía dưới). Vì vậy hiển thị của phản hồi từ mục tiêu được thể hiện cách vị trí thực tế của nó một khoảng bằng 1/2 độ rộng tia quét. Đó chính là nguyên nhân gây sai số về góc hướng. Sai số góc hướng (góc phương vị) sẽ xảy ra khi mục tiêu được hiển thị trên đường trục của tia quét mặc dù mục tiêu không nằm trên đường trục đó.
ở hình 1.23b đường trục của tia quét cắt ngang mục tiêu khi đó không có sai số về góc hướng. Nhưng do anten của radar quét liên tục (theo chiều ngược kim đồng hồ) cho nên trên màn hình PPI, do hiện tượng lưu ảnh (ảnh trước chưa bị xoá thì ảnh sau đã hiện lên), mục tiêu sẽ hiển thị như một cung tròn nhỏ có số đo là 10 (phần hình phía dưới).
Hình 1.23c sườn trước của tia quét radar tiếp tục chùm lên mục tiêu. Radar nhận được phản hồi và hiển thị nó mặc dù nó đã bắt đầu hiển thị như từ một mục tiêu nằm trên đường trục của tia quét. Hiển thị của phản hồi kết thúc khi tia quét đã quét qua mục tiêu. Vì vậy giới hạn của phản hồi kết thúc ở 1/2 độ rộng tia quét so với vị trí thực của mục tiêu. Trên màn hình PPI, do hiện tượng lưu ảnh, mục tiêu sẽ hiển thị như một cung tròn nhỏ có số đo là 20 (phần hình phía dưới).
Hình 1.23. Để giải thích sai số về góc hướng (radar quét theo chiều ngược kim đồng hồ)
Hình 1.24 cho thấy sai số góc hướng là kết quả làm tăng độ rộng của mục tiêu lên 1/2 độ rộng tia quét về cả 2 phía. Vì vậy hiển thị mục tiêu lớn hơn so với thực tế tổng cộng bằng độ rộng một tia quét. Sai số góc hướng là yếu tố rất quan trọng dẫn đến ước lượng vùng mưa rộng hơn so với thực tế. Do độ rộng tia quét tăng dần khi tăng khoảng cách so với vị trí đặt radar, sai số góc hướng tăng theo khoảng cách.
Hình 1.24. Để giải thích ý nghĩa của độ phân giải theo góc hướng
Cần phải lưu ý rằng kích thước của búp sóng tăng cả trên mặt phẳng ngang và mặt phẳng thẳng đứng. Vì vậy sai số góc hướng theo chiều thẳng đứng sẽ ảnh
hưởng đến kết quả ước lượng độ cao đỉnh vùng PHVT, độ cao chân mây v.v… nhưng radar áp dụng hiệu chỉnh 1/2 độ rộng búp sóng đối với các sản phẩm này.
Do sai số góc hướng làm cho hiển thị của mục tiêu lớn hơn kích thước thực tế là 1/2 độ rộng tia quét cả về hai phía của đường trục tia quét, hai mục tiêu nằm trên cùng 1 khoảng cách so với vị trí đặt radar sẽ chỉ phân định được như 2 mục tiêu riêng biệt trên màn hiển thị khi khoảng cách giữa chúng tối thiểu phải bằng độ rộng tia quét (Beam Width) tại đó. Vẫn hai mục tiêu như vậy nhưng nếu chúng ở xa radar thì có thể khoảng cách giữa chúng nhỏ hơn độ rộng của tia quét tại đó và do hiện tượng lưu ảnh, chúng sẽ hiển thị trên màn hình quét tròn PPI như một mục tiêu kéo dài.