SISTEMAS
RADAR
RECEPTOR RADAR
CAPÍTULO 6
SISTEMAS RADAR
Los ecos vuelven como pulsos de energía RF de la misma
naturaleza que los enviados por el transmisor, PERO con
potencias del orden de los mW a nW
El receptor radar recibe estos pulsos y los visualiza en
las correspondientes unidades de presentación.
La información sobre la posición del objeto se representa
en una unidad de presentación (por ejemplo un tubo de
rayos catódicos –CRT- o una pantalla digital).
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El CRT requiere una señal del orden de por lo menos varios
voltios para el funcionamiento apropiado y no responde a
las altas frecuencias del pulso de retorno (eco).
Por lo tanto debe utilizarse un amplificador en el receptor
y un detector que sea capaz de producir una indicación
visible en el tubo de rayos catódicos bajo las siguientes
condiciones:
1º)
cuando la señal de entrada al amplificador contiene
pulsos de alta frecuencia
2º)
la amplitud de esos pulsos está en el rango del V
3º)
los pulsos duran sólo unos seg
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Para un receptor radar hay que tener presente las
siguientes características de modo sea eficaz :
1º)
ruido
2º)
ganancia
3º)
sintonía
4º)
distorsión
5º)
bloqueo
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Ruido
Detección fallida
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Ganancia
Muy elevada (entrada señal en la antena está en un nivel
de V y la salida requerida al indicador es varios voltios).
La ganancia de un receptor del radar está aproxim. en el
rango de 106 a 108.
Sintonía
Los receptores de radar de microondas normalmente usan
el control automático de frecuencia (AFC) para este
propósito.
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Distorsión
Si la distorsión ocurre en el receptor, el intervalo de tiempo
entre el pulso transmitido y el pulso recibido cambia y esto
afecta la exactitud en el cálculo del alcance.
Bloqueo
Condición particular que se presenta cuando un pulso a la
entrada del receptor es demasiado grande. Como resultado,
durante un tiempo breve después del pulso, el receptor es
insensible a las señales debajo de un cierto nivel.
Esta condición ocasiona que una o más etapas del amplificador
del receptor que se saturan o sobrealimentan.
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Después de un pulso fuerte, el receptor puede selectarse
en un punto en que no amplificará las señales pequeñas. La
recuperación después del bloqueo puede ser sólo un
fragmento de un seg. o puede tomar varios cientos de
seg., dependiendo de qué punto del receptor se ha
bloqueado.
Para descubrir un eco débil que sigue inmediatamente a
uno fuerte, el receptor debe tener un tiempo de
recuperación al bloqueo muy corto.
Por eso es muy IMPORTANTE la función del Duplexer !
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SEÑAL MÍNIMA DETECTABLE (MDS)
La potencia mínima de recepción (Smin) es importante porque
es uno de los factores que determinan el rendimiento de
rango máximo del radar.
El nivel de sensibilidad MDS tiene un valor de 10 -13 Watts
(-100 dBm) para un receptor de radar típico.
Todos los receptores están diseñados para un cierto nivel de
sensibilidad ya que no diseñaría un receptor con más
sensibilidad de la requerida porque limitaría el ancho de
banda del receptor y requeriría que el receptor procese las
señales que no le interesan.
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Recordar que la etapa del mezclador se usa para trasladar
la frecuencia recibida a una frecuencia intermedia.
El mezclador también recibe una entrada del oscilador
local. Estas dos señales se unen para obtener la FI a
través del proceso de heterodinaje.
fIF = frx – flocal oscillator
fIF = flocal oscillator – frx
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CIRCUITOS ESPECIALES
• Control de Ganancia Automática (AGC)
•
Constante de tiempo de sensibilidad (STC)
•
Diferenciación
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CONTROL AUTOMÁTICO DE GANANCIA
Con el AGC la ganancia es controlada por las señales recibidas más
grandes. Cuando están recibiéndose varias señales del radar en
forma simultánea, la señal más débil puede ser de mayor interés. En
este caso se recurre al IAGC (Instantant Automatic Gain Control)
ya que ajusta la ganancia del receptor para cada señal.
El circuito del IAGC es esencialmente un amplificador de banda
ancha.
Controla la ganancia instantáneamente del amplificador FI de
acuerdo al nivel de señal recibido.
El efecto del IAGC es permitir la amplificación de las señales
débiles y disminuir la amplificación de las señales fuertes.
El alcance de IAGC es limitado por el número de etapas FI .
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CONSTANTE DE TIEMPO DE SENSIBILIDAD (STC)
En los receptores del radar, la gran variación en las amplitudes
de las señales recibidas hacen muy difícil el ajuste de la ganancia.
El ajuste de ganancia del receptor para una buena visibilidad de
las señales de retorno de blancos cercanos no es buena en
contraste con las señales de retorno de blancos distantes.
Los circuitos que ajustan la ganancia del amplificador en el
tiempo, durante un sólo periodo de repetición de pulso se conocen
como STC.
Estos circuitos aplican un voltaje (variable en el tiempo) a los
amplificadores FI para controlar la ganancia del receptor.
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DIFERENCIACIÓN
Una constante de tiempo rápida (FTC) es un circuito
diferenciador localizado a la entrada del primer
amplificador video. Cuando un gran bloque de video se
aplica al circuito FTC sólo el borde de ataque pasará.
Un blanco cercano producirá la misma representación de
señal en el indicador que un blanco grande porque sólo el
borde de ataque se detectará.