Radar

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Antenna radar a lunga portata (diametro 40 m) può ruotare per controllare qualsiasi settore nell'intero orizzonte.

Radar è l'acronimo della frase inglese radio detection and ranging. Viene utilizzato per scoprire, fornire informazioni sulla distanza e tracciare mappe di oggetti in movimento, quali gli aeroplani e la pioggia. Trasmette onde radio dotate di forte intensità, mentre un ricevitore molto sensibile riceve ed interpreta ogni eco. Analizzando il segnale riflesso, l'oggetto che ha provocato la riflessione può essere localizzato e, a volte, identificato. Nonostante la quantità di segnale riflesso sia molto piccola, i segnali radio possono facilmente essere rilevati ed amplificati.

I segnali utilizzati per il radar possono essere generati con potenza variabile e, soprattutto, le onde riflesse che vengono captate con l'ausilio di antenne opportunamente dimensionate, possono essere amplificate moltissimo e quindi rilevate anche se d'intensità molto debole. Per questo il radar riesce a localizzare oggetti a distanze molto grandi, anche dove altri tipi di riflessione, come il suono o la luce visibile, sarebbero troppo deboli.

Indice

1 Equazione del radar

2 Frequenze operative

3 Voci correlate

4 Bibliografia essenziale

Equazione del radar

La quantità di potenza P_r che ritorna all'antenna ricevente è data dall'equazione del radar:

$P_r = {{P_t G_t A_r \sigma}\over{{(4\pi)}^2 R_t^2R_r^2}}$

dove

P_t = potenza del trasmettitore,
G_t = guadagno dell'antenna del trasmettitore,
A_r = superficie dell'antenna del ricevitore,
$\!\sigma\!$ = coefficiente di riflessione dell'oggetto,
R_t = distanza dal trasmettitore all'oggetto,
R_r = distanza dall'oggetto al ricevitore.

Nel caso più comune, dove trasmettitore e ricevitore sono nello stesso posto, R_t = R_r e quindi R_t² R_r² può essere sostituito da R⁴, dove R è la distanza dal apparato radar all'oggetto. La formula mostra come la potenza dell'onda riflessa diminuisce con la quarta potenza della distanza, quindi l'entità del segnale ricevuto è veramente esigua.

Frequenze operative

I nomi delle bande delle frequenze operative hanno avuto origine in alcuni casi da nomi in codice in uso durante la Seconda Guerra Mondiale e sono ancora in uso sia negli ambienti civili sia in quelli militari in tutto il mondo. Sono stati adottati negli Stati Uniti dall'IEEE, e in ambito internazionale dall'ITU. La maggior parte dei paesi ha dei regolamenti che stabiliscono quali segmenti di ciascuna banda sono utilizzabili e per quali usi.

Gli altri utenti dello spettro di frequenze radio, come la trasmissione e le contromisure elettroniche (ECM), hanno invece sostituito le designazioni provenienti dagli ambienti militari con propri sistemi.

**Bande di Frequenze dei Radar**
Nome della Banda	Frequenza	Lunghezza d'onda	Note
HF	3-30 MHz	10-100 m	alta frequenza
P	< 300 MHz	1 m +	'P' per 'previous'
VHF	50-330 MHz	0,9-6 m	lungo raggio, penetra nel terreno; 'frequenza molto alta'
UHF	300-1000 MHz	0,3-1 m	lunghissimo raggio (p.es. controllo balistico), penetra nel terreno; 'frequenza ultra alta'
L	1-2 GHz	15-30 cm	controllo del traffico aereo a lungo raggio e sorveglianza; 'L' per 'long', onde lunghe
S	2-4 GHz	7,5-15 cm	controllo del traffico aereo nei terminal, situazione del tempo a lungo raggio; 'S' per 'short', onde corte
C	4-8 GHz	3,75-7,5 cm	un compromesso (banda 'C') tra le bande X e S; situazione meteorologica
X	8-12 GHz	2,5-3,75 cm	puntamento missili, orientamento, impieghi marittimi, situazione del tempo; negli USA il segmento 10.525 GHz ±25 MHz è utilizzato negli aeroporti.
K_u	12-18 GHz	1,67-2,5 cm	creazione di mappe ad alta risoluzione, altimetria satellitare; frequenza subito sotto la banda K (under, quindi 'u')
K	18-27 GHz	1,11-1,67 cm	dal tedesco kurz, cioè 'corto'; non utilizzabile se non per individuare le nuvole, perché assorbita dal vapore acqueo, K_u e K_a furono utilizzate per la sorveglianza
K_a	27-40 GHz	0,75-1,11 cm	cartografia, impieghi a corto raggio, sorveglianza aeroportuale e traffico a terra; frequenza subito sopra la banda K (above, quindi 'a')
mm	40-300 GHz	1 - 7,5 mm	banda millimetrica, suddivisa in
V	40-75 GHz	0,4 - 0,75 cm
W	75-110 GHz	0,27 - 0,4 cm

Voci correlate

Radar doppler
Radar a onda continua
Radar ad apertura sintetica o SAR

Bibliografia essenziale

Nerio Neri I4NE, Antenne : linee e propagazione : 1° Volume Funzionamento e progetto, [ISBN 88-86622-21-X]
Benjamin Rulf, Gregory A. Robertshaw, Understanding Antennas for Radar, Communications, and Avionics, [ISBN 0-442-27772-5] (in Inglese)

Radar

Equazione del radar

Frequenze operative

Voci correlate

Bibliografia essenziale

See also: Radar, Acronimo, Aeroplano, Amplificatore, Antenna, Centimetro, Controllo del traffico aereo, Eco, IEEE, Megahertz