Espere que afino el charango... ya está.
¿Alguien podría explicarme "desde cero"
¿Desde cero? pues al principio Dios creó el cielo y la tierra.
Plan B: al principio el Big Bang.
es un radar capaz de medir si algo se esta acercando o alejando. El radar tradicional mide la distancia, pero no puede saber si se algo se esta acercando o alejando. Un radar tradicional necesita hacer varios pases y calcular las diferencias entre la vuelta anterior y la siguiente para saber hacía donde se está dirigiendo el objeto y a qué velocidad. El radar doppler ya puede saber si se aleja o acerca con un única vuelta.
En nuestra vida cotidiana notamos el efecto doppler en el sonido. Cuando un vehículo se acerca a nosotros escuchamos un ruido, pero cuando se aleja escuchamos otro ruido diferente al primero. ¿por qué no lo escuchamos siempre igual si el vehículo y el ruido de su motor supuestamente es siempre igual? es largo de explicar pero es el efecto doppler. Con el sonido que escuchamos de un vehículo podemos saber si se acerca o aleja.
También pasa con la luz. En astronomía se observa que las estrellas que se aceran tienden al color violeta, mientras que las que se alejan tienden al color rojo. Esto es un efecto doppler de la luz.
Pues bien, esto también sucede con las señales de radio que utilizan los radares. Por tanto, un radar puede saber si el objeto se esta alejando o acercando .
Un detalle adicional es que el efecto doppler cambia de un objeto a otro. Un camión es más ruidoso que un auto y eso también se nota al escuchar el efecto doppler. Lo mismo pasa con la luz y, obviamente, las ondas de radar. Un gran avión tendrá un señal doppler diferente a un avión tradicional. Una nube de granizo tendrá un tono diferente a otro tipos de nubes.
Esto puede tener particular utilidad en los estudios atmosféricos y, también, del suelo. Los terrenos responden diferente al efecto doppler dependiendo de su composición, dureza y otros factores. Así que un radar doppler permitirá hacer un mapa del suelo más detallada que un radar tradicional.
como su nombre lo indica, es un radar en 3D.
El radar tradicional 2D que gira 360º no puede detectar la tercera dimensión. Puede, por ejemplo, detectar un avión que se encuentra a las 12 en punto, a 10 kilómetros y volando en dirección sur-norte a 800 Km/hs, pero es incapaz de determinar la altura a la que esta volando.
Para eso se necesita un segundo radar que pueda detectar la altura a la que vuela el objetivo pero sería incapaz de calcular de donde viene. Se solía recurrir a dos técnicas diferentes. Una era tener un segundo radar que no se mueve horizontalmente en 360º, sino que lo hace en forma vertical, de arriba hacía abajo. Se sincronizan los dos radares para obtener, así toda la información del objetivo.
Una segunda técnica es que se utilice un radar de iluminación (los que se utilizan para guiar los misiles y cañones) para calcular la altura.
En fin, indudablemente ambas técnicas son soluciones transitorias. Un radar 3D es más complejo pero permite superar estos problemas. Desconozco como funcionan pero permiten obtener toda la información del objeto de estudio: distancia, posición y altura. Un radar 2D sólo brinda información de distancia y posición, pero no puede dar la altura.
6-Radares Planos (como el Green Pine)
Las antenas de radares pueden tener distintas formas dependiendo del destino y la tecnología.
Tradicionalmente un radar funciona como una antena parabólica.
En una antena parabólica tenemos en un extremo un sensor emisor/receptor de señales y, en el otro extremo, algún tipo de "parábola". Cuando el radar emite la señal, esta rebota en la parábola y se disipa en todas las direcciones que indica la parábola. Luego, cuando la señal rebota en el objetivo y regresa a la antena, en realidad es capturada por la parábola, en la cual rebota y se concentra en el extremo donde se encuentra el receptor de señales.
En otras palabras, la parábola es como un gran arco de fútbol que captura la débil señal de radar y la concentra en un punto. Y, viceversa, redirige la señal del emisor en la dirección deseada como si fuera un espero.
El tamaño y forma de la parábola tiene mucho que ver con lo que se desea hacer, la dirección en la que se quieren enviar las señales y la zona desde la que se quieren receptor las señales.
Por ejemplo, el agua absorbe las ondas de radar o rebota en forma errática. Eso se receta en el radar como "ruido" que impide ver aviones y misiles que vuelan bajo, otras embarcaciones o accidentes geográficos como islas. Por tanto, la parábola suele ser más ancha y no tener ningún área que apunte hacía abajo de modo que la onda de radar "vuela", por decirlo ilustrativamente, a pocos metros del agua, pero sin chocarse con el agua. Como no importan las cosas que vuelan alto, la parábola tampoco tiene áreas que apunten hacía el cielo. Esto permite que toda la energía disponible se apunte sobre la superficie al mayor alcance posible. De allí que son antenas que tienden a ser relativamente anchas, pero angostas.
Cuando observamos radares de baterías antiaéreas estamos ante una situación parecida, las copas de los arboles, las irregularidades del terreno, etc. se transforman en "ruido". Además, interesa los aviones que vuelan alto. Por tanto, la parábola es ancha y, también, tiene un área apuntando hacía arriba. Pero no tiene áreas apuntando hacía abajo. Se trata de que las ondas viajen por encima de las copas de los arboles y las lomas de terreno y observen las aeronaves que hay en el cielo.
Algunos radares tratan de detectar objetos muy pequeños que vuelan a enormes distancias, entonces necesitan ser antenas mucho más grandes capaces de receptor la débil señal que proviene de ese lejano objeto. Muchas veces se utilizaban para detectar misiles balísticos intercontinentales, que vuelan en el espacio exterior. Como la señal es muy débil se utilizan antenas muy grandes y, por tanto, difíciles de mover. Además, como puede venir de cualquier parte del cielo y no existe nada que interfiera, se suele utilizar la antena de forma "parabólica". La cual es como un circulo y recuerda mucho a las antenas que utilizan para recibir señales de los satélites espaciales.
Así que pueden existir muchas formas y tamaños de antenas, dependiendo de para qué se usará un radar. Por ello es normal que se utilicen muchos tipos de radares simultáneamente. Por ejemplo, un barco militar suele tener un radar de navegación capaz de detectar otros barcos, aviones y misiles de vuelo bajo y accidentes geográficos. Además tienen al menos un radar metereologico que apunta al cielo y emite en frecuencias débiles que rebotan en las nubes y permite detectar su tipo, posición, etc. Otro radar de exploración aérea que apunta al cielo y que es más potente que el radar meteorológico de modo que las nubes sean invisibles y puedan ver los objetos metálicos que vuelan dentro de ellas o en el cielo en general (básicamente aviones). También pueden tener radares de "iluminación" que tienen forma de antena parabólica y que apuntan en una única dirección y se utilizan para guiar misiles, cañones o, simplemente, como telémetro para calcular la distancia respecto a un objeto concreto. También hay radares pasivos de diseño mucho más "primitivo" que detectan las señales de los radiofaros y ayudan a determinar la ubicación del barco respecto a la costa.
Algunos de estos radares pueden ser, o no, capaces de detectar el efecto doppler de la cosa que están observando.
La parábola puede ser hecha de distintos materiales metálicos. Algunos tienen forma de rejilla y otros son más planos. Depende del tipo de señal que se estén utilizando y, en ocasiones, la capacidad de resistir algunas inclemencias. Por ejemplo, los radares más grandes suelen tener un diseño de rejilla para ahorrar peso y para ofrecer una menor resistencia al viento (en las grandes antenas incluso un viento suave puede hacerlas vibrar, afectando su capacidad de detección o requiriendo mucho más fuerza para moverlas). Un radar muy pequeño no necesita preocuparse por estos dos factores y no tiene por que ser en forma de rejilla. Quizás todo lo contrario, necesitan una mayor resistencia estructural porque podrían chocar con ramas o sufrir un maltrato de los operarios (simples soldados, por ejemplo, que lo moverán con torpeza sobre un terreno irregular). Esto explicaría por qué muchos radares más pequeños tienen a tener una parábola mucho más robusta, no solo carente de rencillas, sino también con una estructura reforzada en su parte posterior.
No son estos los únicas razones por las que algunos radares tienen sus parábolas con rencillas. Entiendo que en algunos casos también tienen que ver con la forma en que se quieren disipar y receptor la señal. Pero escapa a mi conocimiento.
Algunos radares también tienen su parábola muy rectas y comienzan a parecer radares planos. Pero continúa siendo una parábola. Desconozco el motivo de hacerlo así. Quizás los receptores están puesto a lo largo y ancho de toda la antena en vez de en un punto donde se concentra la señal. No lo sé.
Últimamente se han puesto de moda una nueva generación de radares planos. Es una tecnología diferente a todo lo anterior. Así como un televisor o monitor esta conformado por muchos pixeles, estos radares planos también tienen muchos pixeles. Cada "pixel" es una especie de celda que tiene tanto un receptor como un emisor de radio. Muchos "pixeles" o celdas sobre una gran superficie se transforman en el radar. Si los hacen planos es porque, simplemente, es más fácil y barato fabricar estas celdas sobre una superficie plana antes que curva.
Gracias a la moderna tecnología cada celda puede emitir en una frecuencia o dirección diferente a la celdas que la rodean. Se puede tener una celda apuntando en una dirección en una frecuencia que les permite cumplir la función de un radar metereologico, y la celda de al lado apuntando en otra dirección en una frecuencia que le permite detectar aviones.
Cada celda emite su señal en una dirección concreta como si un rayo láser (más precisamente, de microondas) por lo que se minimiza el "ruido" que puede afectar a esa señal en particular.
Al igual que una cámara fotográfica digital o los nervios ópticos de nuestros ojos, la "imagen" del radar es el resultado de la señal recibida por cada celda particular. Como si tomaran una fotografía.
Como se necesita mucha energía y se utiliza un sistema digital, no se operan todas las celdas simultáneamente. Al igual que en un monitor de computadora, en cada instante se activa y desactiva una única celda. Pero es tan rápido que en un segundo quizás ya se prendieron y apagaron todas las celdas y se obtiene una impresión o imagen del radar. Y el proceso vuelve a empezar.
El famoso AEGIS utiliza cuatro grandes paneles fijos para poder detectar los 360º que rodean a un buque. Pero no se utilizan los cuatro paneles simultáneamente. Se hace una impresión del primer panel (celda por celda) y luego se pasa al segundo panel y así sucesivamente hasta terminar de dar la "vuelta" y volver a empresas. Como es muy caro, voluminoso y pesado algunos países están utilizando un único panel de este tipo con un motor eléctrico que los hace girar a una alta velocidad.
Bueno, se me gasto el charango.