Radares y relación de alta frecuencia

Cada vez que busco implementaciones de radar, independientemente de la aplicación (meteorológica, militar, vehículos autónomos, limitadores de velocidad, etc.) siempre se presenta de muchas formas: antenas enormes, antenas pequeñas, alta potencia, baja potencia... pero nunca bajas frecuencias. Están offen en el área de GHz. ¿Por qué no se puede crear un radar usando algunos MHz? ¿Está relacionado con la directividad? Si es así, ¿por qué MHz no puede ser tan direccional como GHz?

Respuestas (2)

En una aproximación de primer orden, se obtiene directividad haciendo que las antenas sean grandes con respecto a la longitud de onda.

Es mucho más fácil hacer una antena moderadamente directiva a, digamos, 24 GHz que a 24 MHz, donde la cosa necesitaría que cada dimensión fuera 1000 veces más grande para el mismo patrón de haz (O, por supuesto, es posible que no use el mismo diseño, pero el punto soportes). Además, los frijoles modernos dirigidos electrónicamente realmente necesitan que los elementos estén separados por ~ 1/4 de longitud de onda, por lo que nuevamente son MUCHO más pequeños en las bandas de microondas que en VHF.

Además, mientras que los haces estrechos ayudan con la resolución de rango cruzado, la resolución de distancias depende en gran medida del ancho de banda del sistema y 10 MHz de ancho de banda es MUCHO menos importante a 24 GHz que a 20 MHz (donde sería una octava completa).

Además, para tener una sección transversal decente, los objetivos deben ser más grandes que la mitad de una longitud de onda más o menos, idealmente mucho más grandes, 24 MHz es una longitud de onda de ~ 12 m, por lo que probablemente desee un poco más alto que eso.

Ahora, un lugar en el que los radares de baja frecuencia eran una gran cosa en el pasado eran las matrices masivas sobre el horizonte que se usaban para detectar misiles balísticos intercontinentales que se acercaban a los polos, eran máquinas enormes con niveles de potencia de varios megavatios y al menos en el caso ruso solía gustar para frecuentar las bandas HAM, para disgusto de los fanáticos de la radio de onda corta en todas partes. Busque el "pájaro carpintero ruso" para ver un buen video de las instalaciones.

Cualquier sistema de medición o de imágenes que utilice ondas electromagnéticas tiene problemas para resolver características más pequeñas que la longitud de onda de esa característica: las características más pequeñas "caen entre las ondas" y/o crean efectos erráticos como aliasing. Este también es el caso con microscopios, cámaras, etc. - un microscopio óptico normal no resolverá características muy por debajo de 1 micrómetro sin importar cuántas ópticas de aumento apiles una encima de la otra.