Radar

3.3

Ricevitori

Un ricevitore ideale deve poter amplificare e misurare segnali estremamente deboli ad altissima frequenza (dell’ordine dei 1000 MHz). Dal momento che non è stato ancora inventato un amplificatore mobile che possa svolgere in modo soddisfacente questa funzione, prima di essere amplificato, il segnale captato dall’antenna viene convertito a una frequenza minore, di circa 30 MHz. L’altissima frequenza del segnale radar richiede inoltre un oscillatore e un miscelatore molto più precisi di quelli usati nei comuni radioricevitori: per questo sono stati ideati circuiti speciali, che impiegano come oscillatori potentissimi tubi a microonde chiamati klystron. Il segnale così amplificato viene quindi inviato a un computer.

3.4

Elaborazione computerizzata del segnale

La maggior parte dei radar moderni impiega un convertitore analogico-digitale per trasformare in forma binaria (vale a dire in combinazioni 1 e 0, comprensibili al sistema di elaborazione dei computer) i segnali analogici ricevuti. Prima della conversione, il segnale viene “filtrato”, in modo da rimuovere il rumore e le componenti relative a oggetti indesiderati, e in modo da evidenziare i bersagli mobili; quindi viene separato in componenti di diversa frequenza, per mezzo di un trasformatore di frequenza. L’oggetto viene localizzato combinando i segnali provenienti da impulsi multipli.

3.5

Visualizzatori radar

I visualizzatori radar più semplici sono costituiti da tubi a raggi catodici, in cui il segnale viene rappresentato con un punto luminoso mobile sullo schermo. Se l’antenna è fissa, il punto luminoso si muove rettilineamente; se l’antenna ruota a 360° con velocità costante, la traccia luminosa, con regolarità, descrive un cerchio sullo schermo che indica la regione entro la quale è possible individuare gli oggetti. I moderni visualizzatori radar assomigliano alla presentazione grafica di un complesso videogioco: localizzazione, velocità e posizione del bersaglio vengono visualizzati su carte geografiche dettagliate. Alcuni radar spaziali e aerei, rilevando gli echi prodotti dal suolo, permettono tra l’altro di ottenere mappe molto precise della morfologia del terreno.

4

Sistemi radar secondari

I sistemi radar illustrati finora, detti sistemi primari, operano rilevando un’eco passiva proveniente dal bersaglio. Altri tipi di radar, detti secondari e usati soprattutto nella navigazione e nelle comunicazioni, dipendono invece da una risposta attiva.

4.1

Transponder

Il radiofaro, chiamato anche radar radiogoniometrico o transponder, è un radar secondario che emette un impulso ogniqualvolta ne riceve uno emesso da un trasmettitore estraneo, detto interrogatore. Ha una portata di gran lunga maggiore rispetto ai sistemi primari, perché l’impulso trasmesso, anche se poco potente, è sempre molto più intenso dell’eco.

Il tipo più semplice di radiofaro emette quasi istantaneamente un singolo impulso della stessa frequenza di quello ricevuto, agendo così come una forte eco. In altri casi il radiofaro può rispondere su una frequenza differente, oppure con un ritardo calibrato, in modo da sembrare più lontano dall’interrogatore di quanto sia realmente. Un tale ritardo viene introdotto appositamente nei sistemi di atterraggio strumentale, per essere in grado di valutare direttamente la distanza dalla pista anziché dal radiofaro stesso. Il radiofaro può essere progettato in modo da rispondere solo ad impulsi di una banda di frequenza molto stretta, o di larghezza limitata, o in modo da rimandare una risposta codificata, comprensibile soltanto al navigatore.

Il radar di identificazione (IFF, Identification: Friend or Foe, vale a dire “Identificazione: amico o nemico”) è un tipo di radiofaro codificato, usato sugli aerei in tempo di guerra per identificare i nemici.