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  • ESTUDIO GENERAL DE LOS RADARES.

    Karen Santos Reyes (1)

    Facultad de Sistemas Y Telecomunicaciones,

    Universidad Estatal Pennsula de Santa Elena.

    La Libertad Ecuador

    [email protected] (1)

    [email protected]

    Comunicaciones II

    Resumen

    Fundamentalmente en este trabajo se hablar sobre el funcionamiento de los radares con sus respectivos elementos

    que lo componen y sus aplicaciones que son de gran importancia en la sociedad y sobre todo para el rea de las

    telecomunicaciones, tambin los radares juegan un papel esencial junto con la tecnologa puesto que se van

    desarrollando nuevos usos para beneficio de la colectividad. El estudio de los radares tuvo sus inicios en las fuerzas

    militares pero hoy en da tiene su uso dentro de los campos de navegacin, control de trfico areo o deteccin de

    fenmenos meteorolgicos.

    Palabras Claves: radar, sistema, telecomunicaciones, control de trfico.

  • 1

    1. Introduccin.

    Los radares desde sus inicios se usaron

    particularmente para fines militares, tanto

    como herramientas defensivas y

    ofensivas; puesto que eran utilizados para

    localizar reas posibles a atacar o para

    impedir uno. [1]

    En los diferentes campos que han sido

    utilizados los radares, han permitido

    explorar cada una de sus ventajas

    logrando as que la mayora de sus usos

    se de en el medio cientfico.

    2. Definicin.

    El radar no es otra cosa que la deteccin

    y localizacin por radio.[2]

    Es un sistema electrnico que emplea

    pulsos de energa electromagntica, con

    esto es posible determinar intervalo,

    direccin y velocidad de los objetos

    detectados gracias a las ondas de radio

    que se reflejan en dichos objetos y stas

    son reenviadas al radar.[3]

    2.1.En qu frecuencia trabajan los

    radares?

    Radar (Radio Detection And

    Ranging), aunque no se conocen a

    precisin su frecuencia, ellos por lo

    general operan en la regin de

    frecuencias del microondas, es decir 1

    GHz.

    Como operan en una amplia banda de

    frecuencia, cuando menor es la

    frecuencia del radar, su penetracin

    ser mayor. Y cuando la frecuencia de

    transmisin es mayor, mejor es la

    precisin del radar.[4]

    3. Caractersticas Generales.

    Como conocimiento general, el fsico

    britnico Robert Watson-Watt

    constituy el primer sistema til de

    radares, esto sucedi en el ao 1935

    proporcionndole ventajas a

    Inglaterra, debido a que fue un punto

    de partida para estudiar esta

    tecnologa; despus de cuatro aos

    este sistema ya poda detectar

    anomalas o movimientos tanto en el

    aire como en el mar.

    3.1.Funcionamiento.

    Las ondas de radio se desplazan

    aproximadamente a 300.000 km/s, la

    velocidad de la luz. Los equipos de

    radar estn compuestos por un

    transmisor, una antena, un receptor y

    un indicador.

    Tabla 2.1.1. Bandas de

    frecuencias usados por algunos

    sistemas de radares.

  • 2

    A diferencia de la radiodifusin, en la

    que el transmisor emite ondas de

    radio que son captadas por el

    receptor, los transmisores y

    receptores de radar suelen hallarse

    juntos. El transmisor emite un haz de

    ondas electromagnticas a travs de

    una antena, que concentra las ondas

    en un haz coherente apuntando en la

    direccin deseada.

    Cuando las ondas chocan con un

    objeto que se halla en la trayectoria

    del haz, algunas se reflejan y forman

    una seal de eco. La antena capta la

    energa contenida en dicha seal y la

    enva al receptor. Mediante un

    proceso de amplificacin y

    tratamiento informtico, el receptor

    del radar genera una seal en el

    dispositivo de visualizacin, por lo

    general una pantalla de ordenador o

    computadora.[5]

    Existen tres caractersticas

    principales de los radares: detectar

    objetos a la distancia, velocidad y

    poder ubicarlo en un mapa. Y para

    lograrlo se hace usos de dos

    elementos: el eco y el efecto Doppler.

    Qu es el eco?

    El eco ocurre cuando emitimos ondas

    sonoras y se reflejan sobre un

    obstculo volviendo a nuestros odos.

    Qu es efecto Doppler?

    El efecto Doppler trabaja con el

    sonido que es reflejado en un objeto

    en movimiento o determina la

    velocidad con la que se mueve el

    objeto.

    Y aqu la unin de estos dos procesos

    dio como resultado, el radar de

    sonido, siendo usados en botes y

    submarinos. Ahora como el sonido no

    es muy til, por eso se lleg a las

    ondas de radio.

    Cuando el radar enva este tipo de

    ondas de alta intensidad y frecuencia

    con un transmisor, el transmisor se

    apaga cuando las ondas son enviadas

    y se enciende el receptor a la espera

    del eco. As, de esta forma mide el

    tiempo que tarda el eco en llegar y a

    su vez el efecto Doppler, sabiendo la

    distancia y velocidad a la que se

    encuentra el objeto.[6]

    Ahora bien, cabe resaltar que una de

    las caractersticas fundamentales de

    los radares es que son ms precisos en

    el aire que en la tierra.

    3.2.Antenas

    En la comunicacin con radares, las

    antenas tienen que ser directivas, es

    decir, generar un haz estrecho. Como

    la anchura del haz es directamente

    proporcional a la longitud de onda de

    la radiacin e inversamente

    proporcional a la anchura de la

    antena, y como no resulta viable

    Tabla 3.1.1. Funcionamiento

    bsico de un radar.

  • 3

    utilizar antenas grandes en las

    unidades mviles de radar, se opt

    por el radar de microondas.[5]

    3.3.Determinacin de la distancia.

    Para determinar la distancia se toma

    como punto de referencia el tiempo

    en la que la seal de alta frecuencia

    transmitida llega a reflejarse con el

    objeto y la constante de propagacin

    (velocidad de la luz).

    Una manera de medir la distancia

    entre el objeto y el radar es transmitir

    un pulso electromagntico y medir el

    tiempo que tardar en volver el eco.

    Como las seales viajan y vuelven a

    regresar, existe el tiempo que se ha

    tomado en hacer ese recorrido (ida y

    vuelta) se lo divide por dos y as

    obtener el tiempo que la seal llega a

    su objetivo.

    =

    2

    En dnde; R es el rango o distancia

    expresada en kilmetros o millas;

    Co, es la velocidad de la luz (3*108

    m/s) y;

    t, representa el tiempo expresado en

    segundo.[4]

    3.4.Tipos de Radares.

    Existen mltiples usos de los radares

    tales como: radares de imgenes que

    son usadas para obtener imgenes de

    alta resolucin de la superficie de la

    Tierra, por mencionar.

    Tambin est el difusmetro y el

    altmetro, la primera para medir la

    reflectividad del radar y el segundo

    se lo usa para medir distancias con

    alta precisin.

    Ahora, la combinacin de los tres

    tipos mencionados anteriormente

    nacen los radares meteorolgicos, sin

    duda en el medio cientfico han tenido

    mucha repercusin.[2]

    3.5.Radar Meteorolgico.

    Entre las caractersticas de este radar

    es poder actuar sobre los pronsticos

    de tiempo.

    Su uso permite el estudio de la

    atmsfera y otros aspectos como

    predecir tormentas o cualquier mal

    tiempo; al poder predecirlo se puede

    determinar qu reas sern afectadas

    y poder tomar decisiones que ayuden

    a evitarlas.

    Existen radares meteorolgicos que

    tienen un alcance de 60 80

    kilmetros de radio (120 160 Km.

    De dimetro).

    Tabla 3.2.1. Diagrama de antena

    en una representacin de

    coordenadas polares.

  • 4

    Un dato importante de los radares es

    que emiten su propia fuente de

    energa y pueden registrar datos en

    cualquier momento.[7]

    4. Utilidad.

    En la actualidad, el sistema de radares

    ha ido avanzando de tal manera que

    se pueda encontrar mltiples usos, un

    claro ejemplo es el poder seleccionar

    los vehculos en movimiento estando

    en la oscuridad y poder medir su

    velocidad, adems se puede

    cuantificar la densidad del trfico, as

    como el control automtico del

    trnsito; esto es usado para los

    agentes de trnsito o policas.[5]

    En Ecuador, se han implementado

    una cadena de radares, que tienen

    como objetivo prevenir, informar y

    sancionar a quienes exceden los

    rangos de velocidad, con el fin de

    evitar accidentes y control de

    velocidad.

    Tambin es usado para guiar los

    aviones hasta las pistas de aterrizaje y

    poder controlar a quienes se

    encuentren en vuelo.

    Existe adems, un sistema de

    vigilancia y monitoreo costero en el

    pas con algunos centros de

    monitoreo, entre los cuales se

    encuentran en las provincias de

    Esmeraldas, Manab, Santa Elena y

    Puerto Bolvar .[8]

    5. Conclusiones.

    El uso del radar ha ido ganando

    mercado, siendo una herramienta para

    ambiente areo como terrestre. Ayuda

    a que se pueda detectar ciertos

    movimientos u objetos, obteniendo

    informacin sobre ellos y as tomar

    medidas acorde a las necesidades y la

    informacin recibida.

    Hoy en da, gracias a los avances

    tecnolgicos, los radares estn

    asociados con el procesamiento de

    seal digital (DSP), obteniendo

    informacin importante a partir de

    fuentes de ruido de muy alto nivel.

    6. Recomendaciones.

    Como se ha mencionado, los radares

    han ido abarcando terreno a nivel

    tecnolgico, por eso se debe seguir

    estudiando otros aspectos que puedan

    unificarse con el uso de radares y as

    aplicarlos a la vida cotidiana para

    beneficio.

    El trabajo realizado, tiene como fin

    darle a conocer sobre las principales

    funciones o caractersticas de los

    radares, pero puede ampliar su

    conocimiento, sirvindose de base

    este artculo.

    Tabla 3.5.1. Funcionamiento de

    un radar meteorolgico.

  • 5

    7. Bibliografa.

    [1] K. Silveira, Cmo funciona un radar? - Ojo Curioso, Febrero 19, 2014, 2014. [Online]. Available:

    http://curiosidades.batanga.com/5445/

    como-funciona-un-radar. [Accessed:

    08-Jul-2015].

    [2] R. Del, F. Ambiental, D. Consejo, D.

    C. De Valle, and J. M. Gonzalez,

    Centro Agronomico Tropical De Investigacion Y Enseanza. Junio de 1994, La Paz, pp. 110, 2006.

    [3] R. F. M. G, Sistemas de Radar - Monografias.com. [Online]. Available:

    http://www.monografias.com/trabajos

    6/sirac/sirac.shtml. [Accessed: 08-Jul-

    2015].

    [4] C. Wolff, Fundamentos de radar - Principios Bsicos Radar.

    [5] RADAR | MUNDO DE LAS TELECOMUNICACIONES. [Online]. Available:

    http://will.zoomblog.com/archivo/200

    6/03/06/radar.html. [Accessed: 13-

    Jul-2015].

    [6] Los radares y su uso en las comunicaciones, 20 de Junio 2008, 2008. [Online]. Available:

    http://www.pac.com.ve/index.php?opt

    ion=com_content&view=article&cati

    d=68&Itemid=76&id=4872.

    [Accessed: 08-Jul-2015].

    [7] G. Provincial, Informe Tcnico para la instalacin y ubicacin del Radar Meteorolgico GUAXX y CAXX en la Provincia de Loja y Azuay, pp. 19, 2011.

    [8] C. G. De Marina, Comando General de Marina.

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