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7/18/2019 Radares - copia.docx

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Radares

1. Antecedentes2. Objetivos3. Marco teórico

a. Introducción a los radaresi. Diagrama de bloques de un radarii. Operación de un radariii. Frecuencias de trabajoiv. Aplicaciones del radarv. lasi!cación de los radares

1. "eg#n el n#mero de antenas2. "eg#n su $uncionamiento3. "eg#n su modulación%. "eg#n su !nalidad

b. &rincipios de antenas ' propagación

i. Fundamentos de radiaciónii. &(rdidas por espacio libreiii. Atenuación por condiciones clim)ticasiv. *$ecto Doppler

c. +adar de onda continuai. ,entajas ' desventajasii. Funcionamientoiii. Aplicaciones

d. +adar de pulsosi. ,entajas ' desventajas

ii. Funcionamientoiii. -ipos de transmisióniv. Aplicaciones

%. onclusiones. +e$erencias



Antecedentes

*l t(rmino radar es el acrónimo para las siglas en ingl(s Radio Detecting

and Ranging/ lo cual traducido al espa0ol se lo traduce como Detección 'ocaliación por +adio. &ara entender el origen de este equipo ampliamente

utiliado en la actualidad/ principalmente en navegación ' serviciosmilitares/ es necesario realiar un recorrido por la istoria empeando en ela0o 1453 cuando el investigador alem)n ristian 6ulsme'er consiguiódetectar mediante un equipo ondas de radio re7ejadas en los buques. "inembargo/ su investigación no causó gran impacto debido a su mu' limitadoalcance de detectar objetos a tan sólo una milla de distancia.

*n 1422 a mano del italiano Marconi ubo otro avance al a!rmar que si lasondas de radio$recuencia son $ocaliadas como un #nico a pueden serre7ejadas por objetos en su camino/ consiguiendo de esta manera conocerdatos del mismo como8 su presencia ' distancia. 9na ve m)s su teor:a nocausó muca atención por parte de la armada ' no se logró desarrollar

ning#n avance.

A0os m)s tarde gracias a las especulaciones de Marconi/ dos cient:!cos86o't -a'lor ' . ;oung a trav(s de un e<perimento realiado en el r:o&otomac para detectar el paso de los buques/ conclu'eron que con cadapaso de uno se produc:a una alteración en la calidad de la se0al recibida."in embargo para ese entonces se estaba desarrollando las comunicacionesinal)mbricas en buques por lo que tampoco se realiaron ma'ores avancesen el tema de radares.

&ara el a0o 142 la electrónica dio un gran avance al inventarse las v)lvulas

de vac:o ' con las e<periencias ocurridas durante la primera guerra mundial/se apretó el acelerador en el desarrollo de un dispositivo capa de detectarobjetos a distancia8 el radar. =o $ue asta 143 que el ingeniero +obert>atson?>att logró detectar un avión a una distancia de 1 millas por mediode ondas de radio. *n el mismo a0o se logró detectar tambi(n a unadistancia de %5 millas a un bombardero/ ' (ste equipo $ue bautiado con elnombre de +DF @+adio Detection Finding/ sin embargo durante esa mismad(cada se le cambió el nombre a radar.

Durante los a0os posteriores por un gran apo'o de la armada de **99 selogró aumentar la capacidad de los equipos/ logrando detectar a ma'oresdistancias aviones ' buques. -anto avanó que para el a0o 143B se

encontraba en servicio el primer radar de vigilancia a(rea de la istoriaconocido como @ain 6ome que daba servicio entre la costa este de **99' la sur de la isla de Cran reta0a operando entre 22 ' 2B M6.

on el paso de los a0os/ se lograron resolver algunos de los problemas queestaban relacionados con los radares. *ntre ellos el principal era el tama0ode la antena/ 'a que a la baja $recuencia con que $uncionaban los radares serequer:a antenas demasiado grandes/ por ello en **99 se consiguiódesarrollar un radar operando a 255 M6/ lo cual mejoró a su ve lacapacidad de detección en un gran porcentaje.

*n Inglaterra gracias al aporte de los cient:!cos 6enr' oot ' Eon +andallse constru'ó el primer magnetrón de cavidades resonantes ' ampli!cadores



de ondas centim(tricas/ o' conocidas como microondas. Cracias a esto>inston urcill aprobó el traspaso de las $recuencias de operación ' eltrabajo en conjunto entre ingleses ' norteamericanos logrando producirse0ales de 3 C6 ' de 1 > de potencia. *ste avance permitió reducir lacomplejidad/ tama0o de los equipos ' aumentar en gran medida sus

capacidades ' aplicaciones.

on el advenimiento de la guerra se io menester el que los equipos comosubmarinos/ aviones/ bombarderos e incluso ciertas estaciones enposiciones estrat(gicas cuenten con equipos radares. Cracias a lascapacidades de las microondas que comenaron a usarse/ se pudoconseguir que las antenas se redujeran considerablemente de tama0o ' sepuedan adaptar a diversas aplicaciones. &ara ese entonces los pa:ses quecontaban con un sistema e!ca de radares eran **99 ' +eino 9nido/ sinembargo/ pa:ses como Alemania e Italia lamentaban no tener equipos

similares. *sta necesidad a'udó a que el desarrollo de radares m)scomplejos se lleve a cabo.

*n los a0os tras !naliar la guerra/ se reduce la motivación para desarrollarradares m)s potentes/ sin embargo ocurre algo notable8 se dividen lasdisciplinas de estudio en tres ramas principales. "e empiea a desarrollar einvestigar por separado las )reas de antenas/ transmisores ' receptores.

; con el pasar de los a0os los recursos electrónicos $ueron creciendo/ pero$ue principalmente con la llegada de la era digital lo que permitió undesarrollo ma'or en el tema de radares. -ransmitiendo se0ales digitales sepod:a conseguir que las se0ales sean almacenadas temporalmente para serprocesadas mediante complejos algoritmos dotando al radar de$uncionalidades muco ma'ores que la de sus predecesores.

Introducción a los radares

9n radar es un instrumento electrónico que utilia ondaselectromagn(ticas de $recuencia mu' elevada para determinar laposición/ la velocidad ' las caracter:sticas de los objetos situados$uera del alcance visual.

Diagrama de Bloques



Switch Tx/Rx (Duplexor)

n Transmisión!

? onecta el transmisor con la antena? Direcciona el pulso de radio $recuencia acia la antena? loquea el acceso al receptor para evitar que la energ:a transmitida

lo da0e

n recepción!

? onecta el receptor con la antena? Direcciona el pulso de eco acia la antena? loquea el acceso al transmisor para evitar que este absorba la

energ:a del eco.tapa Transmisora ("scilador)

? Cenera pulsos de +adio$recuencia a partir de los pulsos del timer.? *stos pulsos son de corta duración/ gran cantidad de energ:a.

tapa Receptor (Receptor)

? *s de alta sensibilidad.

#recuencia de tra$a%o

a $recuencia de trabajo determina la resolución del radar. *s por ello que sedistinguen di$erentes bandas de trabajo de los sistemas radar/ que a su ve/delimitan el tipo de aplicación para el que ser) utiliado.

Sistemas de clasi&cacion de radares

"e puede acer una clasi!cación general de los radares en $unción deuna serie de aspectos b)sicos8



Seg'n el n'mero de antenas

ono esttico! una sola antena transmite ' recibe.

Bi esttico! una antena transmite ' otra recibe/ en un mismo odi$erente emplaamiento.

ulti esttico! combina la in$ormación recibida por varias antenas.

Seg'n el *uncionamiento

Radar primario! $unciona con independencia del blanco/dependiendo solamente de la +"G+adar ross?"ectionH del mismo.

Radar secundario! el radar interroga al blanco/ que responde/normalmente con una serie de datos Galtura del avión/ etcH. *n el casode ve:culos militares/ se inclu'e el identi!cador amigo?enemigo.



#orma de onda

Radar de onda continua (+,)! transmite ininterrumpidamente. *lradar de la polic:a suele ser de onda continua ' detecta velocidadesgracias al e$ecto Doppler.

Radar de onda contin'a con modulación (+,-#. +,-)! sele a0ade a la se0al modulación de $ase o $recuencia con objeto dedeterminar cu)ndo se transmitió la se0al correspondiente a un ecoGpermite estimar distanciasH.

Radar de onda pulsada! es el $uncionamiento abitual. "etransmite periódicamente un pulso/ que puede estar modulado o no."i aparecen ecos de pulsos anteriores al #ltimo transmitido/ seinterpretar)n como pertenecientes a este #ltimo/ de modo queaparecer)n traas de blancos ine<istentes.

Seg'n su &nalidad

Radar de seguimiento! es capa de seguir el movimiento de unblanco. &or ejemplo el radar de gu:a de misiles.

Radar de $'squeda! e<plora todo el espacio/ o un sector de (l/mostrando todos los blancos que aparecen. *<isten radares concapacidad de $uncionar en ambos modos.

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