www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Noções básicas de radar

Padrão de antena bidirecional

Padrão de antena no
modo de transmissão
8 padrões de
antena estreitos
simultâneos
na receção
Padrão de antena
bidirecional do
6º canal de receção

Figura 1: Padrão exemplar de antena bidirecional formada digitalmente

Padrão de antena no
modo de transmissão
8 padrões de
antena estreitos
simultâneos
na receção
Padrão de antena
bidirecional do
6º canal de receção

Figura 1: Padrão exemplar de antena bidirecional formada digitalmente

Padrão de antena bidirecional

Um padrão de antena bidirecional (Inglês: two-way beamwidth ou two-way antenna pattern) ocorre geralmente quando um radar utiliza um padrão de antena diferente na transmissão e na receção. Esse é o caso, por exemplo, de radares multifuncionais que usam formação de feixe digital. Um radar deste tipo deve iluminar todo o espaço com um padrão de feixe de ventilador no modo de transmissão, por exemplo, que deve então ser digitalizado por padrões de receção estreitos individuais formados simultaneamente no modo de receção. A sobreposição do padrão de antena transmitido com o padrão de antena efetivo durante a receção é então um padrão de antena bidirecional.

Figura 2: Padrão de antena bidirecional devido a diferentes ângulos de aspeto

Figura 2: Padrão de antena bidirecional devido a diferentes ângulos de aspeto

Aplicação a SAR e SLAR biestáticos

Para um radar de varredura lateral biestático, um padrão de antena bidirecional também pode ser produzido por diferentes ângulos de aspecto. Por exemplo, se um padrão de antena simétrico de um satélite incidir obliquamente na superfície da Terra, isso resultará em uma área iluminada de uma elipse cuja área pode ser calculada a partir dos comprimentos do eixo maior e do eixo menor.

(1)

  • ΘB = largura do feixe da antena
  • R·ΘB = aproximação válida em ângulos pequenos
  • R = distância oblíqua
  • γ = ângulo de depressão

O ângulo de depressão é o ângulo entre a linha horizontal e a linha de visão do radar.

Entretanto, um segundo satélite, também apontando para essa superfície de uma posição diferente com o mesmo padrão de antena, produz uma elipse que é torcida em comparação com a primeira. Somente a área iluminada pelas duas elipses (em casos extremos, que se encontram transversalmente uma sobre a outra) pode ser observada. Várias dessas elipses de diferentes ângulos de aspecto formam apenas um pequeno círculo do tamanho delimitado por todas as elipses na superfície da Terra. Portanto, um círculo com o diâmetro de B. A razão entre a área do círculo e a área da elipse é, então, igual a sin(γ). Com um ângulo de depressão de 30°, isso resulta em um fator de exatamente 0,5 - pelo qual a área de reflexão e, portanto, também a potência refletida é reduzida. A largura do diagrama utilizável dos diagramas de antena individuais é, portanto, reduzida aproximadamente ao nível de potência de −1,5 dB.

Em um radar de abertura sintética, por exemplo, esse caso também ocorre no modo spotlight, pois todos os sinais de eco recebidos de diferentes posições de satélite são usados para o processamento de sinais. Somente a área que o satélite pode iluminar uniformemente de diferentes direções pode ser usada para calcular a imagem do radar a partir da abertura sintética. Isso também melhora o poder de resolução resultante da largura do diagrama da antena bidirecional (−3 dB)·sin(30°) = (−1,5 dB).

Vale ressaltar que essa relação também pode ser aplicada a um radar monostático que irradia verticalmente para baixo: Aqui, o ângulo de depressão é igual a 90° e o seno desse ângulo é igual a um. Assim, seu poder de resolução permanece nos habituais −3 dB.

Outras aplicações

Figura 3: Um módulo de radar FMCW com diferentes tamanhos de antena para transmissão e receção.
(Cortesia de RFbeam Microwave GmbH)

Figura 3: Um módulo de radar FMCW com diferentes tamanhos de antena para transmissão e receção. (Cortesia de
RFbeam Microwave GmbH)

Outra aplicação é, por exemplo, um radar com varredura cônica apenas no percurso de receção (COSRO), como o histórico radar de seguimento de alvos Tipo 275.

Mas os radares mais modernos também utilizam antenas de transmissão e receção diferentes, como o K-MC4 da RFbeam Microwave GmbH, que opera na banda de frequência de 24 GHz (Fig. 3). Com este módulo de radar, é possível realizar o método monopulso num plano. No entanto, só pode ser utilizado um canal de receção. Isso significa que os diagramas de antena das antenas de transmissão e receção se sobrepõem. No entanto, seus lóbulos laterais estão agora em ângulos laterais diferentes e, portanto, a intensidade dos lóbulos laterais é reduzida em geral.