Diversi fattori di perdita nel sistema radar
| Fattore di perdita | Simbolo | valore tipico |
|---|---|---|
| Perdite atmosferiche | La | 1,2 dB |
| Perdite di campionamento dell’antenna | Lant | 1,3 dB |
| Perdite di larghezza di banda | LB | 1,2 dB |
| Perdite dovute al mismatch del filtro | Ln | 0,8 dB |
| Perdite di fluttuazione ((per un Pd=0,9) | Lf | 8,4 dB |
| Perdite di integrazione | Li | 3,2 dB |
| Varie perdite nell’elaborazione del segnale | Lx | 3,0 dB |
| Perdite di linea (ricevitore) | Lr | 1,0 dB |
| Perdite di linea (trasmettitore) | Lt | 1,0 dB |
| Perdite totali (somma) | Lges | 21,1 dB |
Tabella 1: Elenco delle possibili perdite
Diversi fattori di perdita nel sistema radar
In ogni sistema radar ci si devono aspettare delle perdite nell’elaborazione del segnale. Alcune di queste perdite sono evitabili o possono essere ridotte al minimo in un sistema radar ottimizzato. Altre perdite, invece, sono purtroppo inevitabili o non possono essere influenzate dal personale di sviluppo e manutenzione.
Tuttavia, le perdite fino a 21,1 dB date nell’equazione radar come Lges e suddivise nella tabella adiacente sono una cifra molto pessimistica. In pratica, questo valore può scendere a 11-15 dB.
Perdite atmosferiche
Il termine perdite atmosferiche include tutte le perdite di attenuazione atmosferica sulla strada verso la destinazione e ritorno. Essi consistono in un’attenuazione atmosferica di base La e un’attenuazione aggiuntiva Lw, fortemente dipendente dal tempo e dalla frequenza, dovuta alla nebbia o alla pioggia. Tuttavia, questa attenuazione meteorologica dipendente dalla frequenza, che si verifica nella nebbia o nella pioggia, può essere praticamente trascurata a frequenze inferiori a 3 GHz.
Figura 1: perdite di campionamento dell’antenna per un radar con un numero di hit di 8
Figura 1: perdite di campionamento dell’antenna per un radar con un numero di hit di 8
Perdite di scansione dell’antenna
Le perdite di scansione dell’antenna derivano dal fatto che le ampiezze dell’eco m del bersaglio ricevute entro la larghezza del fascio di -3 dB durante il tempo di illuminazione sono modulate con il pattern dell’antenna. Per i radar che operano ad un hit m molto basso, Lant può diventare considerevolmente più grande del valore dato qui. I valori tipici (secondo Skolnik, Radar Handbook) sono:
- 1,6 dB per un radar da ricognizione con un’antenna a ventaglio;
- 3,2 dB per un radar di inseguimento del bersaglio con scansione conica;
- 3,2 dB per un radar phased-array in cui i modelli di un settore di ricerca si sovrappongono ai limiti di 3 dB.
Per i radar phased-array con un’antenna monopulso, il diagramma dell’antenna è spazzato in passi discreti piuttosto che continuamente. Questo significa che il radar phased-array non può puntare il modello dell’antenna direttamente sul bersaglio. Questo a sua volta significa che il massimo guadagno d'antenna utilizzato nell’equazione del radar è raramente raggiunto qui. Questo effetto è anche contabilizzato con la perdita di campionamento dell’antenna.
Perdita di larghezza di banda
La perdita di larghezza di banda è causata da errori nella larghezza di banda IF. Al fine di ottenere bordi di impulso più ripidi e quindi una migliore risoluzione della portata, vengono utilizzati ricevitori radar con un prodotto tempo/larghezza di banda non ottimale, ma questi hanno poi un effetto negativo sul rapporto tra segnale utile e rumore.
Perdite dovute al mismatch del filtro
In generale, si dovrebbe assumere un sistema ottimizzato. Tuttavia, questo è possibile solo con segnali noti. In pratica, i segnali da ricevere sono sconosciuti e il comportamento passabanda richiesto del filtro può essere solo approssimato.
Un esempio di ciò è che con la modulazione intrapulsiva a frequenza modulata e la successiva compressione degli impulsi, tali discrepanze sono causate dalle frequenze Doppler.
Perdite di fluttuazione
La causa di queste perdite è l’estrema fluttuazione dell’area di retrodiffusione effettiva in funzione della frequenza e dell’angolo di osservazione.
Le perdite di fluttuazione sono state classificate da Peter Swerling in quattro casi modello definiti.
Perdite di integrazione
Le perdite di integrazione derivano dal fatto che l’energia totale ricevuta è distribuita in modo non uniforme tra n impulsi (numero di colpi!). Durante l’ulteriore elaborazione, le porzioni che si avvicinano al livello di rumore non possono più essere prese in considerazione.
Perdite di linea
Le perdite di linea del trasmettitore Lt e del ricevitore Lr includono anche le perdite dovute agli assemblaggi specifici del radar come i diplexer e gli interruttori trasmissione-ricezione (duplexer).