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¿Qué es la despolarización?

Despolarización en el radar

Figura 1: Explicación del mecanismo de rotación de la polarización.

Figura 1: Explicación del mecanismo de rotación de la polarización.

Despolarización en el radar

La despolarización en el radar es el cambio de orientación del campo eléctrico durante una reflexión o (más raramente) una difracción. Esta definición se aplica a las ondas totalmente polarizadas que se producen exclusivamente en el radar. Esto se debe a que la polarización de una onda electromagnética depende en gran medida de la geometría de la antena emisora. Esta geometría no puede asumir estados caóticos. Por lo tanto, el estado de polarización es constante para los períodos de tiempo considerados aquí en la onda electromagnética. (Para las ondas que sólo pueden polarizarse parcialmente, por ejemplo la luz, el término despolarización tiene un significado completamente diferente por razones históricas).

El proceso de despolarización depende de las propiedades geométricas y dieléctricas del objeto reflectante. Para entender cómo puede producirse esa despolarización, supongamos que el reflector es un dipolo resonante con un ligero ángulo respecto a la dirección de polarización de la onda incidente. No obstante, absorberá algo de energía, aunque con pérdidas, es decir, no con la máxima magnitud posible. Ahora volverá a irradiar esta energía exactamente en la dirección de polarización que corresponde a su orientación geométrica. El campo eléctrico de la energía reflejada está ahora ligeramente girado con respecto a la antena emisora del radar. Si la antena de radar emisora está polarizada horizontalmente, se recibe una señal algo más débil en la antena receptora polarizada horizontalmente. Con un radar de doble polarización, la antena receptora con polarización vertical también recibe una señal débil. La relación de magnitudes de ambas señales puede utilizarse ahora para calcular la posición de este dipolo resonante reflectante. En la práctica, por ejemplo, este mecanismo de rotación de la polarización descrito aquí puede ocurrir debido a la orientación espacial de los cristales de hielo.

Dado que la despolarización es un proceso relativo, toda la información polarimétrica cuantitativa se conserva en las amplitudes y fases entre las diferentes polarizaciones. Por lo tanto, incluso en el caso de una acumulación de reflexiones bastante caóticas dentro de un objetivo de volumen (área de lluvia), las señales de eco de las gotas de lluvia individuales de las más variadas posiciones geométricas y distancias son coherentes entre sí y se superponen en el campo lejano para formar una señal de eco común con una polarización uniforme que, sin embargo, también puede ser torcida en relación con la señal emitida.

La despolarización es especialmente importante en los radares de precipitaciones para caracterizar el tipo de precipitación. En el reconocimiento del espacio aéreo y la defensa aérea, este efecto es actualmente insignificante.