Tipos de antenas en sistemas de radares

Universidad Católica Andrés Bello
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería en Telecomunicaciones
Sistemas de Radares

Antenas utilizadas en Sistemas de Radares

Integrantes:
Abdala, Oscar
González, Vanessa
Petersen, María D.
Piccinato, Marco

Caracas, 18 de Mayo de 2010

Introducción
Un radar es un sistema que usa ondas electromagnéticas que se utiliza para medir distancias,altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles como aeronaves, barcos, formaciones meteorológicas y el propio terreno. Su funcionamiento se basa en emitir un impulso de radio, que se refleja en el objetivo y se recibe típicamente en la misma posición del emisor. A partir de este eco se puede extraer gran cantidad de información. El uso de ondas electromagnéticas permitedetectar objetos más allá del rango de otro tipo de emisiones como la luz visible y el sonido.
El modelo de radar actual fue creado en 1935 y desarrollado principalmente en Inglaterra durante la Segunda Guerra Mundial por el físico Robert Watson-Watt. Aunque fue desarrollado con fines bélicos, en la actualidad cuenta con multitud de usos civiles, siendo la mejor herramienta para el control de tráficoaéreo.
Las antenas de un radar son una parte muy importante del sistema. Ellas son usadas para la transmisión y recepción de ondas electromagnéticas que son usadas para la detección del blanco. Las señales de radio difundidas por una sola antena se propagan en todas las direcciones y, del mismo modo, una antena recibirá señales desde cualquier dirección. Esto hace que el radar se encuentre con elproblema de saber dónde se ubica el blanco.
Los primeros sistemas solían utilizar antenas omnidireccionales, con antenas receptoras directivas apuntando en distintas direcciones. Una importante limitación de este tipo de solución era que el pulso se transmitía en todas las direcciones, de modo que la cantidad de energía en la dirección que se examinaba era solo una pequeña parte de la transmitida.Para que llegue una potencia razonable al blanco se requieren antenas direccionales.
Las antenas de un radar dependen principalmente del concepto de antenas de apertura. Hay muchos tipos de antenas que son usadas en radares en la actualidad y cada una tiene sus propias ventajas, desventajas y aplicaciones que se detallan a continuación en este trabajo.

Antenas utilizadas en Sistemas deRadares
El “Institute of Electrical and Electronics Engineers” (IEEE) define a una antena como “aquella parte de un sistema transmisor o receptor diseñada específicamente para radiar o recibir ondas electromagnéticas” (IEEE Std. 145-1983). Las antenas tienen en común el hecho de ser una región de transición entre la zona donde existe una onda electromagnética guiada y una onda en espacio libre, a lacual se le puede asignar un carácter direccional. La representación de una onda se realiza por tensiones y corrientes (hilos conductores) o por campos (guías de onda) en espacio libre mediante campos.
La misión de la antena es la de radiar la potencia que se le suministra con las características de direccionalidad adecuadas para la aplicación. Por aplicación se entiende la función que desarrollarala antena, como por ejemplo para la transmisión de canales de TV, se transmite de manera omnidireccional para que llegue al máximo número de usuarios.
En cada aplicación se impondrán unos requisitos sobre la zona en la que se quiere concentrar la energía, para así poder captar en algún punto del espacio la onda radiada. Es por ello que las dos funciones básicas de una antena es: la transmitir yrecibir, imponiendo en cada caso las condiciones particulares sobre la direccionalidad de la antena, los niveles de potencia que se deben soportar, las frecuencias de trabajo y otros parámetros.
La banda de frecuencia de trabajo va a definir el tipo de antena, e incluso sus propiedades más importantes, porque estas propiedades van a depender del tamaño eléctrico de las antenas, es decir, de la...