Telecomunicaciones
Páginas: 19 (4633 palabras)
Publicado: 15 de enero de 2015
El radar
El radar fue creado en 1935 y desarrollado principalmente en Inglaterra durante la Segunda Guerra Mundial (se debe el invento a su mayor impulsor, el físico Robert Watson-Watt). Supuso una notable ventaja táctica para la Royal Air Force en la Batalla de Inglaterra, cuando aún era denominado RDF (Radio Direction Finding). Aunque fue desarrollado con fines bélicos en el 2007 es una delas principales ayudas a la navegación con que cuenta el control de tráfico civil para poder tener una imagen del tráfico aéreo.
El término Radar deriva del acrónimo inglés Radio Detection and Ranging (detección y medición de distancias por radio). Es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles comoaeronaves, barcos, vehículos motorizados, 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 permite detectar objetos más allá del rango de otro tipo deemisiones (luz visible, sonido, etc.)
Entre sus ámbitos de aplicación se incluyen la meteorología, el control del tráfico aéreo y terrestre y gran variedad de usos militares.
Los radares también son denominados radiómetro activo de microondas y trabajan en banda comprendida entre 0.1cm y 1m del espectro electromagnético. Gracias a que las longitudes de onda de los radares son mayores al tamaño a lamayoría de las partículas en la atmósfera, éstos pueden trabajar en cualquier condición atmosférica, ganando la atención e interés de los científicos para realizar importantes aplicaciones sobre áreas con alta proporción de nubes, como en los países tropicales. También los radares a diferencia de los satélites ópticos registran datos en cualquier momento, tanto en el día como en la noche, debido aque emiten su propia fuente de energía y no tiene que requerir de la energía solar.
Los radares pueden ser instalados sobre aviones (aero transportados) o sobre plataformas espaciales (satélites), éstos poseen una antena que transmite y/o recibe señales generando imágenes a alta resolución, donde pueden observarse características físicas de la superficie de la tierra.
Ecuación del radar:Pr= (Pt.Gt.Ar.σ.F⁴)/(4π)².Rt².Rr²
Pt = potencia transmitida
Gt = ganancia de la antena de transmisión
Ar = apertura efectiva (área) de la antena de recepción
σ = sección transversal del radar, o coeficiente de decaimiento del objetivo
F = factor de propagación del patrón
Rt = distancia del transmisor al objetivo
Rr = distancia del objetivo al receptor.
En el caso común donde el transmisor yel receptor están en el mismo lugar, Rt = Rr y el término Rt2 Rr2 puede ser reemplazado por R4, donde R es la distancia. Esto resulta en:
Pr= (Pt.Gt.Ar.σ.F⁴ )/(4π)².R⁴
La ecuación anterior con F = 1 es una simplificación para el vacío sin interferencia. El factor de propagación engloba los efectos de la propagación multicamino y del shadowing, y depende del entorno en el que se esténpropagando las ondas. En una situación real los efectos de atenuación en el recorrido deben ser considerados.
Procesado de señal en un sistema radar
Una forma de medir la distancia entre el radar y un objeto es transmitir un pequeño pulso electromagnético y medir el tiempo que tarda el eco en volver. La distancia será la mitad del tiempo de tránsito multiplicado por la velocidad del pulso (300.000km/s):
r = c .t / 2
r = distancia estimada
c = velocidad de la luz
t = tiempo de tránsito
Una estimación precisa de la distancia exige una electrónica de elevado rendimiento. La mayor parte los radares usan la misma antena para enviar y recibir, separando la circuitería de transmisión y recepción mediante un circulador o duplexor. Por ello, mientras se está transmitiendo el pulso no se...
El radar fue creado en 1935 y desarrollado principalmente en Inglaterra durante la Segunda Guerra Mundial (se debe el invento a su mayor impulsor, el físico Robert Watson-Watt). Supuso una notable ventaja táctica para la Royal Air Force en la Batalla de Inglaterra, cuando aún era denominado RDF (Radio Direction Finding). Aunque fue desarrollado con fines bélicos en el 2007 es una delas principales ayudas a la navegación con que cuenta el control de tráfico civil para poder tener una imagen del tráfico aéreo.
El término Radar deriva del acrónimo inglés Radio Detection and Ranging (detección y medición de distancias por radio). Es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles comoaeronaves, barcos, vehículos motorizados, 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 permite detectar objetos más allá del rango de otro tipo deemisiones (luz visible, sonido, etc.)
Entre sus ámbitos de aplicación se incluyen la meteorología, el control del tráfico aéreo y terrestre y gran variedad de usos militares.
Los radares también son denominados radiómetro activo de microondas y trabajan en banda comprendida entre 0.1cm y 1m del espectro electromagnético. Gracias a que las longitudes de onda de los radares son mayores al tamaño a lamayoría de las partículas en la atmósfera, éstos pueden trabajar en cualquier condición atmosférica, ganando la atención e interés de los científicos para realizar importantes aplicaciones sobre áreas con alta proporción de nubes, como en los países tropicales. También los radares a diferencia de los satélites ópticos registran datos en cualquier momento, tanto en el día como en la noche, debido aque emiten su propia fuente de energía y no tiene que requerir de la energía solar.
Los radares pueden ser instalados sobre aviones (aero transportados) o sobre plataformas espaciales (satélites), éstos poseen una antena que transmite y/o recibe señales generando imágenes a alta resolución, donde pueden observarse características físicas de la superficie de la tierra.
Ecuación del radar:Pr= (Pt.Gt.Ar.σ.F⁴)/(4π)².Rt².Rr²
Pt = potencia transmitida
Gt = ganancia de la antena de transmisión
Ar = apertura efectiva (área) de la antena de recepción
σ = sección transversal del radar, o coeficiente de decaimiento del objetivo
F = factor de propagación del patrón
Rt = distancia del transmisor al objetivo
Rr = distancia del objetivo al receptor.
En el caso común donde el transmisor yel receptor están en el mismo lugar, Rt = Rr y el término Rt2 Rr2 puede ser reemplazado por R4, donde R es la distancia. Esto resulta en:
Pr= (Pt.Gt.Ar.σ.F⁴ )/(4π)².R⁴
La ecuación anterior con F = 1 es una simplificación para el vacío sin interferencia. El factor de propagación engloba los efectos de la propagación multicamino y del shadowing, y depende del entorno en el que se esténpropagando las ondas. En una situación real los efectos de atenuación en el recorrido deben ser considerados.
Procesado de señal en un sistema radar
Una forma de medir la distancia entre el radar y un objeto es transmitir un pequeño pulso electromagnético y medir el tiempo que tarda el eco en volver. La distancia será la mitad del tiempo de tránsito multiplicado por la velocidad del pulso (300.000km/s):
r = c .t / 2
r = distancia estimada
c = velocidad de la luz
t = tiempo de tránsito
Una estimación precisa de la distancia exige una electrónica de elevado rendimiento. La mayor parte los radares usan la misma antena para enviar y recibir, separando la circuitería de transmisión y recepción mediante un circulador o duplexor. Por ello, mientras se está transmitiendo el pulso no se...
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