ESTUDIO GENERAL DE LOS RADARES.
Karen Santos Reyes (1)
Facultad de Sistemas Y Telecomunicaciones,
Universidad Estatal Pennsula de Santa Elena.
La Libertad Ecuador
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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