Bases del radar

                                                                     CAPITULO 10

                                                                     RECEPTORES

1. Introducción.

La misión del receptor radar es detectar las señales de los ecos útiles, en presencia de ruido, interferencias y clutter. Debe separar las señales no deseadas de las deseadas, y amplificar éstas últimas hasta un nivel adecuado en que la información de los blancos pueda ser presentada ante un operador, o utilizada en un procesador automático de datos.

El diseño del receptor depende no solamente del tipo de onda a detectar, sino también de la naturaleza del ruido, interferencias y clutter con los que venga mezclada. 

El clutter es todo eco  no deseado del  propio radar. Sus formas más frecuentes son los ecos de tierra, mar y fenómenos atmosféricos (especialmente lluvia), y cada una de ellas presenta unas características determinadas, por lo que son distintos los métodos utilizados para reducir sus efectos. Estos métodos pueden afectar no solo al receptor si no también a la señal emitida por el transmisor. No se estudian por razones de simplificación, si bien algunos de ellos han sido tratados previamente al estudiar el MTI y la agilidad de frecuencia.

Es preciso hacer notar que un mismo eco puede ser clutter o no, dependiendo del cometido del radar en cuestión. Así por ejemplo, el eco de la costa es deseado en un radar de navegación, pero constituye clutter en un radar de exploración aérea.

Se denomina interferencia a la energía electromagnética radiada por un transmisor ajeno al propio radar, que se introduce en el receptor a través de la antena. Puede ser intencionada (en cuyo caso se llama perturbación) o no, dejando la descripción de los principales circuito; que tienen por objeto minimizar sus efectos para ser estudiados en Guerra Electrónica. 

Como ya se vio en el Capítulo 2, el ruido está siempre presente en el receptor, acompañando a las señales útiles. Por ello debe diseñarse, en lo posible, como un filtro adaptado, con objeto de hacer máxima la relación señal-ruido y con ello optimizar la detección de las señales.

Obviamente debe generar el menor ruido interno posible, especialmente en las etapas de entrada, donde las señales son más débiles; sin embargo, hay que tener en cuenta otras características que también debe tener el receptor: suficiente estabilidad de ganancia (en amplitud y fase), amplío margen dinámico, sintonía estable, robustez v sencillez. También debe estar protegido contra sobrecargas y saturación, y averías causadas por interferencias de transmisores cercanos.

El receptor superheterodino es con mucho el más utilizado debido a buena sensibilidad, alta ganancia, selectividad y fiabilidad. A él nos referiremos; si bien en otros capítulos se han visto distintas configuraciones particulares. En la figura 10.1. se muestra un diagrama de bloques de un receptor radar superheterodino.

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Figura 10.1. Configuración general de un receptor radar superheterodino.

La señal de entrada procede del duplexor el cual permite la utilización de una antena única para transmisión y recepción. El paso de entrada puede ser un amplificador de RF de bajo ruido tal como un  amplificador  paramétrico o un amplificador de bajo ruido (LNA), con objeto de mejorar la sensibilidad del receptor. Sin embargo, en la mayoría de los equipos militares es directamente el mezclador ya que éste puede tener mayor margen dinámico, ser menos susceptible a la sobrecarga y menos vulnerable a las interferencias; aún a costa naturalmente de perder sensibilidad.  En la figura 10.2 se representan, las cifras de ruido, en función de la frecuencia, de los circuitos de entrada típicos en receptores de microondas.

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Figura 10.2. Cifras de ruido de los circuitos de entrada

2. Mezcladores.

El mezclador es un dispositivo no lineal al que se aplican la señal del eco a nivel de RF y una señal de referencia generada en el oscilador local. Esta ultima no debe tener modulación alguna con objeto de no enmascarar la dé1 eco, y debe estar desplazada en frecuencia, con respecto a la primera, una cantidad igual a la frecuencia intermedia (normalmente por encima); de forma que a su salida se tenga, entre otras, una señal  de frecuencia diferencia (precisamente a la FI) cuya modulación es la misma que la del eco de entrada (nivel RF). El resto de las componentes que aparecen a la salida, como en todo circuito no lineal, no serán aceptadas por el amplificador de FI al no entrar dentro de su ancho de banda.

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