por "minoru genda"
Pues aclarado el tema de la mira seguimos con el radar y va la parte tecnológica que si se lee al tiempo que se mira el gráfico no creo que os sea muy dificil entender como funciona.
Primero el gráfico.
Lo pongo en dos formatos par que podaís verlo desplegado o no según veaís el grande al final.
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¿Cómo Funciona el radar?[/size]
El elemento más importante es el magnetrón pero sin otros componentes no sería posible el funcionamiento del radar, explicaremos su funcionamiento por bloques sin entrar a analizar el complejo esquema de componentes y siguiendo la figura que os presento. Aparte de los circuitos electrónicos mencionaremos el tubo de rayos catódicos y explicaremos someramente su funcionamiento con otro esquema, hablaremos sobre antenas y por último comentaremos los aspectos negativos del funcionamiento del radar en casos puntuales y que son achacables a diferentes circunstancias.
El diagrama de bloques y su funcionamiento Para el estudio del diagrama de bloques nos remitiremos al radar PPI (Plan Position Indicador > Indicador de Posición Plano) que son los tipos de radar con un uso más generalizado.
Los equipos PPI utilizan modulación de impulsos y exploración circular.
[size=18]Transmisor (color azul)[/size][size=12]Unidad disparadora:[/size]Gobierna la emisión de impulsos y está constituida por un multivibrador (Generador de onda cuadrada) y un paso amplificador; el primero bien ajustado proporciona la frecuencia de repetición y a través de un paso de amplificación provoca la salida de un pico de tensión de 400 voltios con una duración de 30 microsegundos, que se repiten con dicha frecuencia y se aplican al
modulador.
[size=12]Bloques modulador y magnetrón:[/size]El
modulador tiene una válvula de haz electrónico, un tiratrón (triodo de gas) con una línea constituida por un conjunto de bobinas y condensadores. La alta tensión de la línea de alimentación con unos 5000 voltios carga dicha línea en torno a los 8000 voltios, por otra parte el impulso procedente del
modulador se aplica a la válvula de haz electrónico y crea primero un impulso negativo que se aplica a la unidad
supresora de ondas y después un impulso de 3 a 4000 voltios que se aplica al tiratrón, éste se ceba y conduce lo que permite que se descargue la línea del
modulador, esta se descarga a través de un transformador cuya relación de transformación provoca una tensión de 16 kilovoltios que se aplican al
magnetrón, en esas condiciones el
magnetrón produce un impulso de radiofrecuencia que a través de un circuito de guía de ondas llega a la antena desde donde es radiado al espacio. La duración de este impulso (dependiendo del tipo de radar varía entre 0,2 y 30 microsegundos) depende del tiempo de descarga de la línea de condensadores y bobinas que están en el
modulador y es en función de su constante de tiempo.
[size=18]Guia de ondas (color amarillo)[/size]La guía de ondas está compuesta por los bloques:
TBEl bloque
TB es una válvula que durante la transmisión permite el paso de los impulsos hacia la antena y cuando esta recibe bloquea el
magnetrón y éste deja de emitir impulsos al tiempo la válvula corta el paso de los impulsos recibidos hacia el sistema de transmisión.
TREl bloque
TR es otra válvula que hace el trabajo inverso al bloque
TB pues durante la transmisión bloquea el sistema receptor impidiendo el paso de los impulsos del
magnetrón hacia el
cristal mixer y en la recepción permite el paso de los ecos hacia el
cristal mixer. Las válvulas
TB y
TR son imprescindibles en caso de usarse una sola antena como emisora receptora no siendo necesarias si se emplea una antena para emisión y otra para recepción digamos que los bloques
TB y
TR cumplen una función separadora de señal.
Cristal mixerTambién llamado cristal mezclador (mixer = mezclador) en el una vez que se recibe la señal esta se mezcla con la frecuencia del oscilador local
klinstron para dar una frecuencia de batido de 15 a 60 megaciclos por segundo que se aplica sucesivamente al preamplificador de Frecuencia Intermedia
(Preamp F.I.), al Amplificador de Frecuencia Intermedia
(Amplif F.I) cuya salida es remodulada por un paso detector, al video amplificador
(video amplif.) y por último al Tubo de rayos catódicos
(T.R.C) del sistema indicador.
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Dispositivo de control (color rosa)[/size]
Con el fin de mantener la Frecuencia Intermedia (F.I.) en su valor correcto se dispone de un dispositivo de control que puede ser manual
[size=12](Sintonía manual)[/size] o automático; el automático es el bloque
A.F.C que significa Automatic Frecuency Control (control automático de frecuencia).
Sintonía manual Con la Sintonía manual se varía la frecuencia de oscilación del
Klinstron ajustando a mano el valor de la tensión aplicada a su electrodo reflector.
En el control automático de frecuencia intervienen las siguientes unidades:
Cristal A.F.CEs donde se mezclan las señales procedentes del
klinstron y del
magnetrón éste a través del
atenuador que reduce el nivel de energía de la señal del
magnetrón que pasa al Cristal A.F.C
A.F.CCompuesta por un circuito discriminador y un amplificador de tensión continua cuya salida se aplica al electrodo reflector del klinstron; la tensión aplicada depende de la frecuencia de batido y puede ser cero, positiva o negativa según dicha frecuencia sea respectivamente igual, superior o inferior
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Sistema indicador (color verde)[/size]
Consiste en una serie de bloques que controlan parámetros necesarios para la presentación de la imagen y consta de los siguientes bloques:
Unidad disparadoraEs la encargada de gobernar todo el sistema y su funcionamiento. Consta de un multivibrador y un seguidor catódico, cuya salida es una onda cuadrada que permite el funcionamiento de todas las unidades a las que se aplica. El modulador y una línea de retardo (color blanco), que tiene en cuenta el tiempo de tránsito transcurrido entre la emisión del magnetrón y la llegada del impulso a la antena, gobiernan el comienzo de esa onda cuadrada (impulso rectangular) haciéndolo coincidir con el instante de emisión del impulso de la antena, instante de referencia para medir los tiempos y por tanto las distancias. El final del impulso de la unidad disparadora esta controlado por el generador de la base de tiempos (G.B.T) que ajusta su duración con arreglo a la máxima distancia.
Generador de la base de tiempos (G.B.T)Genera una corriente, que aumentando linealmente con el tiempo, empieza en cero y llega a tomar un valor suficiente para que las
bobinas deflectroras del Tubo de rayos catódicos
(T.R.C) desvie su haz eléctrónico desde el centro hacia el extremo de la pantalla, momento éste en que de nuevo desciende la tensión a cero para volver a repetirse el proceso al llegar la siguiente señal. De esta forma el extremo luminoso del haz electrónico marcará sobre la pantalla del
T.R.C un radio luminoso cuyas longitudes son función del tiempo correspondiendo el centro al instante inicial o radiación del impulso emitido y el extremo final, a un tiempo t = 2d / 3 .10[size=9]8[/size] segundos, d = máximo alcance del margen en que se está midiendo (en el margen de 10 millas 12 microsegundos por milla de distancia) al tiempo el giro de la antena que se mueve accionada por un motor eléctrico acciona un transmisor magslip
Receptor magslipLos movimientos de la antena al accionar el transmisor magslip son enviados por éste a un
receptor magslip conectado mecánicamente con las
bobinas deflectoras de
T.R.C por lo que el giro de la antena es seguido por dichas bobinas y por tanto el radio luminoso de la base de tiempos girará sincronizado con la antena, indicándonos su posición radial sobre una corona graduada de 0º a 360º la posición de la antena, es decir, la dirección en que se radia la señal y se recibe el eco. Ambas direcciones de ida y regreso del impulso radar son prácticamente una sola por razones obvias: la muy alta velocidad de las ondas electromagnéticas hace que la antena al recibir el eco haya girado, para 100 millas y 30 revoluciones por minuto de la antena, en torno a los 13 minutos de arco.
Círculo de calibraciónEsta unidad produce unos picos de tensión que a través del amplificador de videofrecuencia
(Video amplif.) se aplican a la rejilla del
T.R.C produciendo una intensificación del haz luminoso. Estos picos se producen espaciados pongamos como ejemplo cada 12 microsegundos, así a cada 12 microsegundos de la base de tiempo aparecerá un punto más luminoso que dado el el movimiento de giro de la citada base de tiempos marcará un circulo. Por tanto trabajando en el margen de 5 millas aparecerán cinco círculos a las distancias de 1, 2, 3, 4 y 5 millas refiriendo a éstos círculos la señal de un ecos se puede apreciar la distancia al blanco o al objeto que lo ha producido.
Círculo medidorFunciona de un modo similar al
círculo de calibración un potenciómetro, (resistencia variable) accionado manualmente permite obtener un impulso de tensión ajustable en el tiempo y relacionado con origen de la base de tiempos que a través del amplificador de video frecuencia
(Video amplif.) se aplica a la rejilla del
T.R.C de ese modo si en una posición determinada se ajusta para 30 microsegundos en la pantalla aparecerá un círculo luminoso que representa una distancia de 2,5 millas. Asimismo el mando del potenciómetro mueve un índice sobre una escala doblemente graduada, en millas y en metros en la que en éste caso se puede leer la distancia de 2,5 millas o 4625 metros, la escala de distancias es conmutable y cambia al pasar de un margen de distancia a otro
[size=18] Otras unidades[/size] Supresor de ondasSituado en la unidad transmisora
(color azul) cuyo objeto es suministrar un impulso a las rejillas de las válvulas del preamplificador de frecuencia intermedia
(Preamplif. F.I.) de manera que éste se bloquee en el momento de la transmisión asegurando de esa forma que el impulso del
magnetrón no aparezca en la pantalla del
T.R.C y evitando que se borren los “ecos” debidos a blancos u objetos muy cercano.
Ganancia de barridoTiene el objeto proporcionar un control lineal de polarización del amplificador de frecuencia intermedia
(Amplif F.I.) y por tanto hacer variar su ganancia desde un punto cercano al corte hasta la plena ganancia. De ésta forma los “ecos” fuertes debidos a blancos u objetos cercanos son menos amplificados que los “ecos débiles procedentes de blancos u objetos alejados, apareciendo en pantalla todos con la misma intensidad y luminosidad.
Contactos de alineaciónSon dos uno colocado en el el cuadro del pedestal de la antena y otro en la unidad de presentación tienen como objeto mantener en perfecto sincronismo el giro de la antena y del
receptor magslip impidiendo que haya cualquier desfase entre ellos
Indicador de proa (color gris)Consiste en un dispositivo suministrar a la pantalla una marca lineal cada vez que la antena pasa por proa.
Bueno pues hasta aquí la explicación del funcionamiento del radar por bloques en posteriores entregas hablaremos de las antenas, las pantallas o tubos de rayos catódicos T.R.C y para terminar con una serie de cuestiones relacionadas con los aspectos negativos o fallos de los radares