21 sept 2009

DISEÑO DE RADARES

Un radar consta de los siguientes bloques lógicos:

1.Un transmisor que genera las señales de radio por medio de un oscilador controlado por un modulador
.
2.Un receptor en el que los ecos recibidos se llevan a una frecuencia intermedia con un mezclador. No debe añadir ruido adicional.
3.Un duplexor que permite usar la antena para transmitir o recibir.
4.Hadware
de control y de procesado de señal.
5.Interfaz de usuario.

Diseño del transmisor

Oscilador

El núcleo del transmisor lo forma un dispositivo oscilador. La elección de este se realiza en virtud de las características que se requieren del sistema radar (coste, vida útil, potencia de pico, longitud de los pulsos, frecuencia...) Los osciladores más utilizados son:
1.
Magnetrón: es el más utilizado a pesar de que se trata de una tecnología algo vieja. Son pequeños y ligeros. Pueden funcionar a frecuencias de entre 30 MHz y 100 GHz y proporcionan buena potencia de salida.
2.
Klistrón: algo más grandes que los anteriores, llegan a funcionar solamente hasta los 10 GHz. La potencia de salida que proporcionan puede quedarse corta en algunos casos.
3. TWT (Tubo de ondas progresivas): para radares de 30 MHz a 15 GHz, buena potencia de salida.

Modulador

Es el elemento encargado de proporcionar pequeños pulsos de potencia al magnetrón. Esta tecnología recibe el nombre de "potencia pulsada". Gracias al modulador, los pulsos de RF que emite el oscilador están limitados a una duración fija. Estos dispositivos están formados por una fuente de alimentación de alto voltaje, una red de formación de pulsos (PFN) y un
conmutador de alto voltaje (como un tiratrón).

Diseño de la antena

Las señales de radio difundidas (broadcast) 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 el problema de saber dónde se ubica el blanco.

Reflector parabólico

Los sistemas más modernos usan reflectores
parabólicos dirigibles para estrechar el haz en el que se emite en broadcast el pulso. Generalmente el mismo reflector se utiliza también como receptor. En estos sistemas, a menudo se usan dos frecuencias radar en la misma antena para permitir control automático ("radar lock").

Guiaonda ranurada


La guía de onda ranurada se mueve mecánicamente para hacer el barrido y es adecuada para sistemas de búsqueda (no de seguimiento). Las guiaondas ranuradas son muy direccionales en el plano de la antena pero, al contrario que las parabólicas, no son capaces de distinguir en el plano vertical. Suelen usarse en detrimento de las parabólicas en cubiertas de barcos y exteriores de aeropuertos y puertos, por motivos de coste y resistencia al viento.

Phased arrays


Un phased array consiste en una matriz (array) de elementos radiantes. La fase de la señal que alimenta cada uno de estos está controlada de tal manera que la radiación del conjunto sea muy directiva. Es decir, se juega con las fases de las señales para que se cancelen en las direcciones no deseadas y se interfieran constructivamente en las direcciones de interés.

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