Seleccion De Los Parametros Energeticos Del Radar

SELECCIÓN DE LOS PARÁMETROS ENERGÉTICOS DEL RADAR

Introducción

Como se ha discutido en trabajos precedentes el inicio del diseño de un

sistema de radar parte de la selección de los parámetros energéticos en

función de las exigencias para el empleo del mismo y basado en la

designación funcional que se deriva del sistema jerárquico inmediato superior.

Al acometer esta parte debe tenerse presente que aunque existe cierta

autonomía desde el punto de vista funcional y también de diseño no debemos

descuidar su estrecha relación con el resto de los elementos de la estructura y

con los parámetros e índices característicos que evalúan la efectividad del

sistema en su totalidad.

La posibilidad de variar durante el diseño algunos de los parámetros depende

de la magnitud del cambio y del grado de significación del parámetro en el

sistema de acuerdo con su designación funcional.

Además de que estos parámetros son el punto de partida para cualquier

nuevo sistema o para realizar modificaciones a uno existente debido a su

relación, la variación de uno de ellos requiere de la variación de otros para

mantener el equilibrio a partir de la exigencia al alcance o distancia máxima

hasta la cual el radar debe cumplir sus funciones con la calidad prevista.

Por eso dedicaremos una parte inicial al análisis de la ecuación del alcance

donde se relacionan los parámetros energéticos teniendo en cuenta además la

influencia de determinados factores y procesos, todo esto con la finalidad de

utilizarla para evaluar la efectividad del sistema frente a los cambios

estructurales y de los valores particulares de los parámetros.

1. 1 Generalidades sobre el método de pulsos

El método para el sondeo del espacio con pulsos de radiofrecuencia es uno de

los más propagados en el mundo, siendo la duración de estos de diferente

magnitud, se definen como pulsos de radiofrecuencia de pequeña duración

cuando el recorrido del objetivo en el transcurso de la duración del pulso es

menor que una longitud de onda, por eso en ese caso el procesamiento óptimo

de los pulsos puede realizarse sin tener en cuenta el desplazamiento de

frecuencia producto del efecto Doppler.

Se utilizan diferentes tipos de pulsos de sondeo:

1- Simples o de banda estrecha cuando el producto del ancho de su

espectro por la duración es aproximadamente igual a la unidad. Es decir

1»pptP .

2- De banda ancha en los cuales debido a la modulación interior del pulso

el producto 1ææpptP .

3- Multifrecuenciales, cuyo espectro está compuesto de segmentos que se

diferencian significativamente por su frecuencia.

Las ventajas de las señales de banda estrecha son la relativa sencillez de su

generación y de su procesamiento óptimo, sin embargo es limitada la potencia

pico que pueden brindar los elementos al vacío para la generación lo que

unido a los límites permisibles de los dispositivos de canalización de la

energía es muy difícil la obtención simultánea de una elevada capacidad

resolutiva y elevados valores de potencia del pulso.

Esta dificultad se puede resolver usando señales de banda ancha que se

comprimen en el dominio del tiempo al pasar por el filtro óptimo, pero esto trae

consigo que los dispositivos de generación son más complejos al igual que los

elementos para el procesamiento óptimo.

Las señales de múltiples frecuencias se utilizan para disminuir la influencia

de las fluctuaciones del objetivo. Cuando la diferencia entre frecuencias es

suficientemente grande es muy poco probable que las señales que sean

amortiguadas en una de ellas, también lo sean en otra. Este efecto también se

puede lograr con señales de banda ancha pero es mucho más fácil utilizar

señales de banda estrecha pero con múltiples frecuencias.

Las señales radiadas por las estaciones de radar de este tipo son una serie

de pulsos de radio con duración pt , un periodo de repetición T que puede ser

constante o variable y la fase inicial varia de un pulso a otro.

Las señales reflejadas desde los objetivos se aplican al receptor con un

tiempo de retardo respecto a las señales de sondeo que se determina por:

c

rtr

2= (1)

Donde:

r Es la distancia del radar al objetivo

seg/Mc 8103 ·= Es la velocidad de la luz en el espacio

Por lo que la distancia al objetivo se mide determinando el tiempo de retardo

de las señales recibidas respecto a las de sondeo, además producto del

movimiento del Diagrama Direccional de la antena del radar las señales

reflejadas conforman un paquete limitado de pulsos.

Para la medición de la distancia hasta el objetivo de forma inambigua es

necesario que el periodo de repetición de los pulsos T sea mayor que el tiempo

de retardo máximo que corresponde a la máxima distancia del objetivo

determinada por el potencial energético. O sea:

c

rtT máx

rmáx

2

=æ (2)

Una de las ventajas más sobresalientes de este método es la posibilidad de

emplear una misma antena para la transmisión y recepción y por otro lado

cuando se emplean señales de banda estrecha es posible acoplar la banda de

paso del receptor con la señal. Los parámetros energéticos que caracterizan a

las señales de sondeo son:

1) Potencia Activa Instantánea P(t) es la potencia de las oscilaciones

irradiadas, promediadas en un periodo de la portadora de AF. El valor

máximo de esta potencia se denomina potencia pico Ppico. Esta es la que

determina el aislamiento eléctrico exigido al trayecto de AF del

transmisor a la antena.

2) Potencia pulsiva Pp

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