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RADAR
EDA/SW/T&M
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- ELETTRONICA OGGI 465 - OTTOBRE 2017
Principio di funzionamento
La funzione essenziale di un radar è la capacità di raccogliere in-
formazioni fisiche relative a uno o più bersagli: posizione, velocità,
direzione, forma, identità o semplicemente presenza. Questo obiet-
tivo si raggiunge elaborando le onde elettromagnetiche riflesse, nel
caso dei radar primari, o trasmesse nel caso di radar secondari.
Nella maggior parte delle realizzazioni pratiche, un segnale impul-
sato a radiofrequenza o a microonde viene generato dal sistema
radar che investe con tale fascio il bersaglio in questione. La stessa
antenna trasmette il segnale di stimolo e raccoglie i segnali riflessi.
Il diagramma a blocchi semplificato di un sistema radar a impulsi
è mostrato in figura 1. Il timer principale, o generatore PRF, è mo-
strato come blocco centrale del sistema. Tale generatore, collegato
al modulatore degli impulsi, al duplexer (o al commutatore tra tra-
smissione e ricezione) e al processore dello schermo, gioca un ruo-
lo importante per sincronizzare temporalmente tutti i componen-
ti del sistema radar. Inoltre, il collegamento al ricevitore fornisce
un segnale di riferimento per la protezione dello stadio d’ingresso
(front-end) o per funzioni di controllo del guadagno temporizzate,
come il controllo temporale della sensibilità (STC).
L’equazione fondamentale del radar
L’equazione fondamentale del radar esprime la distanza dal bersa-
glio e la lega alle variabili rilevanti per il funzionamento, costituen-
do una base per comprendere le misure da eseguire per garantire
prestazioni ottimali. L’equazione può essere formulata in vari modi.
L’equazione 1 mostra una forma dell’equazione che indica la mas-
sima distanza rilevabile in metri. Al fine di comprendere a fondo
l’equazione e le ipotesi adottate, il lettore è incoraggiato ad appro-
fondirne la sua derivazione
(2)
.
(1)
dove:
R = massima distanza in metri
P
T
= potenza trasmessa in watt
G
T
= guadagno dell’antenna trasmittente
G
R
= guadagno dell’antenna ricevente
= lunghezza d’onda del segnale radar in metri
= sezione radar del bersaglio in metri quadrati
K = costante di Boltzmann
T = temperatura ambiente in Kelvin
B
n
= banda di rumore del ricevitore in Hertz
F
n
= figura di rumore
S/N = minimo rapporto segnale/rumore richiesto
La derivazione parte dall’analisi di un semplice modello sferi-
co di propagazione di un radiatore isotropo, cioè di un’antenna
puntiforme. Poiché i sistemi radar impiegano antenne direttive