Banda X y Banda S en Sistemas de Radar
El radar de banda X tiene una longitud de onda más pequeña y una frecuencia más alta que la banda S. Además, el radar de banda S no se ve afectado por la atenuación y tiene mejor definición en condiciones climatológicas adversas que el radar de banda X (el cual no funciona bien ante dichas condiciones). Ambos radares se interconectan. La banda S es de mayor tamaño y requiere mayor potencia que la banda X.
Tipos de Ecos y Fenómenos en el Radar
Ecos por Reflexión de la Estructura del Buque
Ecos que provienen de reflexiones debido a la estructura del barco que rebota (por ejemplo, en el mástil). La dirección del eco falso es la línea de crujía. La distancia del falso eco y el eco verdadero es aproximadamente la misma.
Ecos por Reflexión de Otros Buques u Objetos
Enviamos y recibimos la señal. Si parte de esta rebota con otro barco distinto al que nos referimos y vuelve al buque, nos llegará un eco falso por otro lado. Así, tendremos dos ecos verdaderos y uno falso. El eco falso se mueve a mayor velocidad.
Eco por Aproximación a Tendido Eléctrico
En la pantalla del radar aparece un eco en sentido opuesto al propio buque.
Eco por Reflexión Continua (Ecos Múltiples)
Por el rebote aparecerá un barco fantasma que estará más lejos y equidistante. Este eco perderá fuerza y será menor. Ejemplo: Cercanía a una zona de superficie reflectante.
Eco por Interferencia de Otros Radares
Dos radares emitiendo en la misma frecuencia pueden causar interferencia. Para evitarlo, se codifica el pulso, asegurando que se reciba solo la señal con el propio código.
Ecos por Fenómenos Naturales
Ejemplo: Una bandada de pájaros puede aparecer como una nebulosa en la pantalla del radar.
Eco Perdido o Falso por Interferencia Externa
Si en el rango la onda no encuentra nada, sigue su camino hasta encontrar un objeto con el que rebota. En el camino de vuelta, puede chocar con otra señal (ej. satélite), generando un eco falso. Solución: Cambiar el PRF (Frecuencia de Repetición de Pulso) para diferenciar pulsos en distancias largas. Si al cambiar de escala el eco desaparece, es falso.
Procesamiento Digital de la Imagen del Radar
Mediante el empleo de un ordenador. Cuando el pulso golpea un objeto, parte de este se refleja (generando un eco). Este reflejo o eco de vuelta al escáner pasa al receptor, donde se amplifica y se presenta en la pantalla del puente. El tiempo que transcurre desde que el pulso sale del escáner hasta que el eco vuelve es conocido como el tiempo de tránsito del pulso y eco, y con esto puede ser calculada la distancia. El radar tradicional usaba tubos de rayos catódicos; en la actualidad, los ecos recibidos por la antena se digitalizan. Al regresar a la pantalla, los ecos de retorno entrantes de un pulso se amplifican y luego se digitalizan mediante la combinación de las tensiones de los ecos devueltos contra un pulso de reloj.
Factores que Condicionan la Presentación del Objetivo (Point Target)
Los factores que condicionan la presentación de nuestro objetivo (Point Target) son:
- Tamaño de pulso: Determinado por el ancho del haz y la duración del impulso.
- Dimensión de píxeles en la pantalla de visualización:
- Monocromo: No representa nada más pequeño que un píxel.
- Pantalla a color: No representa nada más pequeño que 3 píxeles (rojo, azul y verde).
Digitalización de Blancos en el Radar
Nuestro buque emite un pulso. Este pulso golpea un blanco y parte de él se refleja (generando un eco). Este eco de vuelta al receptor del equipo pasa por el escáner. El eco se amplifica (usando el Video AMP) y se digitaliza mediante la combinación de las tensiones de los ecos devueltos contra un pulso de reloj. Los factores que rigen la presentación en pantalla son el tamaño de pulso y la dimensión de píxeles en pantalla.
Parámetros Clave del Radar
HBW (Horizontal Beamwidth)
HBW (Horizontal Beamwidth): Ancho de haz horizontal. Se refiere al ancho del pulso del radar.
PRF (Pulse Repetition Frequency)
PRF (Pulse Repetition Frequency): Frecuencia de repetición de un pulso. Es el número de pulsos que se envían por segundo. A escalas mayores, el PRF es más pequeño, ya que la distancia que recorre el pulso es mayor. Inversamente, el pulso se repite más veces a menor distancia. Es crucial tener en cuenta la velocidad de rotación de la antena, ya que el número de pulsos que emite el escáner influye en la velocidad de rotación del radar y la región que cubre cada pulso (anchura de pulso).
Longitud de Pulso
Longitud de Pulso: Distancia que recorre el pulso.
Componentes Principales de un Sistema de Radar
La Antena
La antena permite la transmisión mientras dura el pulso e impide la recepción hasta que finaliza la emisión, permitiendo la recepción durante el periodo de silencio. Sus parámetros clave son: la ganancia, el ancho de lóbulo y la velocidad de giro.
El Transmisor
El transmisor se compone de:
- Trigger: Controla la PRF (Pulse Repetition Frequency).
- Modulador: Responsable de determinar la longitud de pulso y almacena la energía necesaria para el magnetrón.
- Magnetrón: Genera las ondas y las envía con la potencia necesaria.
El Receptor
El receptor detecta las señales de los ecos útiles, separando las señales no deseadas y amplificando las deseadas hasta un nivel adecuado para que la información de los blancos se pueda presentar al operador. Se compone de:
- T/R Cell (Transmit/Receive Cell): Indica al radar cuándo transmitir o recibir la señal.
- Mixer (Mezclador): Mezcla señales.
- L.F. AMP (Low Frequency Amplifier): Amplifica la señal de baja frecuencia.
- Video AMP (Video Amplifier): Amplifica el pulso de la señal para su visualización en el display (pantalla).
- Rain Clutter (Filtro de Ruido por Lluvia): Permite ajustar o reducir el ruido causado por la lluvia.
- Sea Clutter (Filtro de Ruido por Olas): Permite ajustar o reducir el ruido causado por las olas.