Radar - ciencia y tecnologia.

« El funcionamiento del radar implica que el transmisor emita una gran cantidad de energía para recibir, detectar y cuantificar una mínima fracción (una millonésima de unabillonésima) de toda la energía de radio devuelta en forma de eco.

Una forma de solucionar el problema de detectar este eco ínfimo en presencia de la enorme señal emitidaes el sistema de impulsos.

Durante un lapso de 0,1 a 5 microsegundos se emite un impulso de energía; a continuación, el transmisor permanece en silencio durante unespacio de centésimas o milésimas de microsegundo.

Durante la fase de impulso, o emisión, el receptor queda aislado de la antena por medio de un conmutador TR(transmisor-receptor); durante el periodo entre impulsos, esta desconexión se efectúa con un conmutador ATR (anti-TR). El radar de onda continua emite una señal continua, en vez de impulsos.

El radar Doppler, que se utiliza a menudo para medir la velocidad de objetos como un coche o unapelota, transmite con una frecuencia constante.

Las señales reflejadas por objetos en movimiento respecto a la antena presentarán distintas frecuencias a causa del efectoDoppler.

La diferencia de frecuencias guarda la misma relación con la emitida que la existente entre las velocidades del objetivo y la de la luz.

Un objetivo que se desplazahacia el radar con una velocidad de 179 km/h altera la frecuencia de un radar de 10-cm (3.000 megahercios, MHz) exactamente en 1 kilohercio. Si el receptor del radar está diseñado de forma que rechace aquellos ecos que poseen la misma frecuencia que el transmisor y sólo amplifica los de frecuencia distinta,únicamente visualizará los objetivos móviles.

Estos receptores pueden seleccionar vehículos en movimiento en total oscuridad, como hace la policía para medir la velocidadde los automóviles. El radar de frecuencia modulada (FM) emite una señal continua cuya frecuencia va cambiando de manera uniforme.

La diferencia entre las frecuencia del eco y la deltransmisor en el momento de la recepción de aquél permite calcular la distancia existente entre transmisor y objetivo.

Estos sistemas son más exactos que los de impulsos,aunque tienen un alcance menor. 3.2 Antenas Las antenas de radar tienen que ser muy directivas, es decir, tienen que generar un haz bastante estrecho.

Como la anchura del haz es directamente proporcional a lalongitud de onda de la radiación e inversamente proporcional a la anchura de la antena, y dado que no resulta viable utilizar antenas grandes en las unidades móviles deradar, surgió la necesidad de construir el radar de microondas. Otras ventajas de los radares de microondas son su menor vulnerabilidad a las medidas preventivas del enemigo, como las perturbaciones, y la mayor resolución de losobjetivos.

El movimiento necesario del haz del radar se consigue imprimiendo un movimiento denominado barrido.

La forma más sencilla de barrido consiste en hacer girarlenta y continuamente la antena.

Los radares de tierra que se emplean para la detección de aviones, a menudo llevan dos equipos de radar: uno efectúa el barrido ensentido horizontal para visualizar el avión y calcular el acimut, la distancia angular horizontal, y el otro lo realiza en sentido vertical para fijar su elevación.

Muchas de lasactuales antenas de radar llevan una batería con direccionamiento electrónico. 3.3 Receptores El receptor ideal debe ser capaz de amplificar y medir una señal muy débil con una frecuencia muy elevada.

Como hasta ahora no se ha conseguido construir unamplificador móvil que cumpla esta función de forma satisfactoria, la señal se convierte a una frecuencia intermedia de 30 MHz mediante un circuito superheterodino y seamplifica a dicha frecuencia.

La altísima frecuencia de la señal del radar exige un oscilador y un mezclador con una precisión muy superior a la que se utiliza en losreceptores normales de radio; no obstante, ya se han construido circuitos apropiados que utilizan como osciladores tubos de microondas de alta potencia denominadosklistrones.

La conversión de la frecuencia intermedia se efectúa de forma habitual y la señal se envía a continuación a una computadora. 3.4 Tratamiento informático La mayoría de los radares modernos convierten la señal analógica recibida a una secuencia de números por medio de un convertidor analógico digital.

Un ordenador de altavelocidad se encarga de procesar esta secuencia y extraer la información relativa al objetivo.

En primer lugar, la señal retorna de tierra, donde se eliminan los objetosirrelevantes mediante un filtro indicador de objetivo móvil (MTI).

A continuación se fracciona la señal en componentes discretos de frecuencia por medio de untransformador rápido de frecuencias (FFT).

Por último, una vez combinadas las señales de muchos pulsos, se determina el objetivo mediante el procesador de frecuenciaconstante de falsa alarma (CFAR). Los sistemas de radar cuya función principal consiste en detectar objetivos tienen que indicar la presencia o ausencia de éstos.

Si el objetivo se halla realmente presente, elradar tendrá que detectarlo correctamente o ignorarlo por error.

Si el objetivo no está presente de verdad, el radar puede indicar que no hay presencia del objetivo o puedeproducir una falsa alarma.

La computadora CFAR tiene que ponderar de forma óptima las detecciones frente a las falsas alarmas. 3.5 Pantallas de radar Pantalla de radarLas pantallas de radar muestran la presencia y el movimiento de objetos fuera del alcance de la vista, lo que resulta especialmenteútil en la navegación.

El equipo electrónico registra el comportamiento de las ondas de radio proyectadas por el barco.

Las ondas queno chocan con ningún objeto se dispersan, mientras que las reflejadas denotan la forma y posición de los objetos en el campo debarrido.

El barrido característico de la pantalla del radar obedece a la continua exploración de la zona en busca de nueva información,que se representa inmediatamente en la pantalla.U.S.

Air Force Las pantallas modernas de radar recuerdan a los complejos visores de los videojuegos.

La detección de objetivos, la velocidad y la posición se pueden sobreponer a unmapa con la representación de carreteras u otras características importantes.

Ciertos radares aéreos o en órbita espacial procesan las señales que retornan de tierra yproyectan un mapa de alta resolución del terreno.

A menudo se pueden reconocer objetos tan pequeños como un camión a varios kilómetros de distancia, de noche y encondiciones meteorológicas adversas.

La mayoría de los últimos avances en cuanto a pantallas y procesos de radar son consecuencia de los adelantos en el mundo de lascomputadoras y la electrónica de alta velocidad.. »