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Apuntes de Radar
Curso 2003/04José Luis Rodríguez Rodríguez
E.T.S.E. TelecomunicaciónCampus Universitario S/N36200 Vigo, Pontevedra
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Universidadde Vigo
Universidade de Vigo Departamento de Teoría do Sinal e Comunicacións Apuntes de Radar
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Tema 1: Introducción al radar• Principio de funcionamiento de un radar elemental• Clasificación de los sistema radar• Aplicaciones• Bandas de frecuencia• Nomenclatura
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Principio de funcionamiento de un radar elemental
La distancia al blanco es la magnitud fundamental medida por la mayoría de los equipos de radar. Se obtiene a partir de la medida del retardo de propagación TR entre el pulso de radiofrecuencia transmitido y el eco recibido:
donde c=3×108 m/s es la velocidad de la luz en el espacio libre
TRANSMISOR
RECEPTOR
Pulso transmitido
Pulso reflejado (eco)
R
22
RR
R cTT Rc
= ⇒ =
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Clasificación de los sistema radar• Según el tipo de blanco
– Radar primario: el blanco es pasivo, y se limita a reflejar la onda electromagnética incidente
– Radar secundario: el blanco es activo, pues dispone de un transpondedorque recibe la interrogación del radar y genera una respuesta codificada.
• Es inmune al clutter• Permite establecer un canal de
comunicación• Permite reducir la potencia
necesaria para un alcance dado• Requiere colaboración del
blanco
Radar primario
Radar secundario
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Clasificación de los sistema radar (2)• Según la posición relativa del transmisor y receptor
– Radar monoestático: se emplea una única antena para transmisión y recepción– Radar multiestático: transmisor y receptor están separados físicamente, por lo que no
comparten la misma antena• Tienen mayor alcance• Tienen mayor inmunidad frente a contramedidas electrónicas• Permiten correlación de pistas
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Clasificación de los sistema radar (3)• Según la finalidad:
– Radares de vigilancia o exploración: el radar explora de forma continua la zona de cobertura
– Radares de seguimiento:• Seguimiento contínuo• Seguimiento discontínuo (track while scan)
– Radares multifunción: realizan ambas funciones en tiempo compartido
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Clasificación de los sistema radar (4)• Radares de vigilancia o exploración: radar de navegación
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Clasificación de los sistema radar (5)• Radar de seguimiento continuo: dirección de tiro
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Clasificación de los sistema radar (6)• Radar TWS: radar de vigilancia/seguimiento de tráfico marítimo
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Clasificación de los sistema radar (7)• Radar multifunción:AEGIS AN/SPY-1
– Funciones:• Búsqueda de blancos• Seguimiento• Dirección de tiro• Etc.
– Características fundamentales:• Sigue hasta 900 trazas• Genera hasta 920 haces/segundo• Potencia máxima: ~ 4 MW• 4 paneles de 4352 elementos
radiantes c/u
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Clasificación de los sistema radar (8)• Según el tipo de señal
Radares
Onda contínua Pulsados
Incoherentes Coherentes
PRF bajo PRF medio PRF alto
Modulación en frecuencia
Múltiples frecuencias
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Clasificación de los sistema radar (9)• Según la resolución
– Radares convencionales: el tamaño de la celda de resolución es superior al del blanco
Foto de una pantalla PPI
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Clasificación de los sistema radar (10)• Según la resolución
– Radares de alta resolución: la resolución es menor que las dimensiones del blanco
Imagen ISAR
Fotografía del blanco
Perfil de alta resolución
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Bandas de frecuencia y aplicaciones
Experimental40−100+ GHzMilimétricas
Mapas de muy alta resoluciónVigilancia de aeropuertos
27−40 GHzKa
Poco uso (absorción del vapor de agua)
18−27 GHzK
Mapas de alta resoluciónAltimetría en satélites
12−18 GHzKu
Seguimiento a corto alcanceGuiado de misilesMapasRadares marinos
8−12 GHzX
Seguimiento a largo alcanceMeteorología (a bordo de aviones)
4−8 GHzC
Vigilancia a medio alcanceControl de tráfico (terminal)Meteorología a largo alcance
2−4 GHzS
Vigilancia a largo alcanceControl de tráfico aéreo (ruta)
1−2 GHzL
Vigilancia a muy largo alcance300−1000 MHzUHF
Vigilancia a muy largo alcance30−300 MHzVHFVigilancia OTH3−30 MHzHFEmpleoRango de frecuenciaIdentificador de la banda
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Aplicaciones: cinemómetros
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Aplicaciones:cinemómetros (2)
Rango de velocidad 20-120 MPH
Precisión < 1 MPH
Precio $99.95
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Aplicaciones: escudo antimisiles (radar PAWS)
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Aplicaciones: radares metereológicos
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Aplicaciones: GPR
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Nomenclatura AN