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Fondamenti fisici del principio del radar

fascio esplorante
echi radar

Figura 1:

fascio esplorante
echi radar

Figura 1:

fascio esplorante
echi radar

Figura 1:

Fondamenti fisici del principio del radar

Il principio di funzionamento delle unità radar è di facile comprensione, anche se i principi teorici sono piuttosto complessi. Tuttavia, la comprensione della teoria è anche una base per utilizzare e far funzionare i radar in modo efficace. La progettazione e il funzionamento di un'unità radar tocca molte discipline tecniche a partire dall'ingegneria civile, dalla meccanica e dall'installazione elettrica fino alla tecnologia ad alta frequenza e ai sistemi di elaborazione dati. A partire dalla fisica, alcune leggi della natura hanno qui un particolare significato fondamentale.

Per il lavoro di ogni unità radar sono all'opera tre leggi fisiche fondamentali:

  1. La riflessione delle onde elettromagnetiche.
    Quando queste onde colpiscono un corpo elettricamente conduttivo, vengono riflesse. Se l'onda riflessa viene registrata di nuovo nel suo punto di origine (come „eco”), questo è la prova che c'è un ostacolo nella direzione di propagazione.
     
  2. La velocità costante di propagazione delle onde elettromagnetiche.
    Le onde elettromagnetiche si propagano all'incirca alla velocità della luce. Sia qui con la velocità di 3·108 m/s o con 300 000 km/s calcolati, sia che la velocità della luce sia indicata molto esattamente con 299 792 458 m/s, non importa, si dovrebbe usare sempre e solo lo stesso valore.
    Grazie a questa velocità di propagazione costante, la distanza degli oggetti riflettenti (aerei, navi, veicoli) può essere determinata esattamente misurando il tempo di funzionamento degli impulsi.
     
  3. La propagazione in linea retta delle onde elettromagnetiche.
    La propagazione delle onde elettromagnetiche nella gamma di frequenza delle unità radar si presume sia una propagazione in linea retta.
    Le onde elettromagnetiche possono essere raggruppate in una certa direzione utilizzando speciali antenne. In questo modo è possibile determinare le coordinate angolari (angolo laterale e angolo di elevazione).
     

Con l'uso conseguente di tutte e tre le leggi si può determinare la distanza, la direzione e l'altezza di un bersaglio con l'aiuto di un dispositivo radar.

La propagazione delle onde elettromagnetiche è chiamata proprietà quasi ottiche.
Naturalmente ci sono anche effetti noti dall'ottica, come la diffrazione, la rifrazione e la riflessione. Di questi, tuttavia, la diffrazione e la rifrazione sono solo di minore importanza.