¿La transmisión desde unos pocos platos mejora significativamente el rendimiento de la vigilancia por radar desde la Tierra en GEO y más allá? Si es así, ¿cómo exactamente?

Los EE. UU. de la BBC quieren un radar gigante en el Reino Unido para rastrear objetos espaciales, dice:

El teniente coronel Jack Walker de la Fuerza Espacial de EE. UU. le dijo a la BBC que EE. UU. estaba "en conversaciones" con el Reino Unido sobre la posibilidad de colocar los radares "posiblemente en Escocia o más al sur".

Dijo que el sitio albergaría "entre 10 y 15 antenas parabólicas (grandes antenas parabólicas) para rastrear y de cuatro a seis para transmitir " y cubriría un área de aproximadamente 1 kilómetro cuadrado.

Cada plato de radar tendrá 15 metros de diámetro.

Col Walker dijo que el propósito del sistema sería "detectar y rastrear objetivos que podrían ser amenazas para nuestros activos de alto valor".

y esta respuesta a ¿Cómo podemos instalar un radar en radiotelescopios como FAST o GMRT? en Astronomy SE analiza un grupo de antenas mixtas de transmisión y recepción de sonido similar para el "sistema de radar de asteroides cercanos a la Tierra de China" y la fase de las antenas como se analiza en el documento al que se vincula.

¡La vigilancia por radar se está calentando!

Pregunta: ¿La transmisión desde unos pocos platos mejora significativamente el rendimiento de la vigilancia por radar desde la Tierra en GEO y más allá? Si es así, ¿cómo exactamente?

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Respuestas (1)

Múltiples platos pueden operar como una matriz en fase para producir un haz más estrecho, pero debido a la maldición de la matriz adelgazada , no pueden producir un haz más brillante que cualquiera de ellos si tuviera la misma potencia de transmisión total.

Sin embargo, una matriz de este tipo puede escanear el haz electrónicamente mucho más rápido de lo que podría moverse un plato, lo que podría permitir estudios más rápidos de un trozo de cielo, o diferentes tipos de observaciones que dependen de un escaneo tan rápido. Además, es posible que las antenas transmisoras no funcionen como una matriz en fase, sino que se utilicen para iluminar múltiples regiones diferentes. Una matriz con 4 transmisores y al menos la misma cantidad de antenas receptoras podría potencialmente dividirse para rastrear continuamente 4 objetos diferentes en partes completamente diferentes del cielo, o para continuar investigando un objeto recién descubierto mientras la mayor parte de la matriz continúa con un estudio.

En resumen, es una compensación. Invertir los mismos recursos en un solo plato podría permitir una iluminación más brillante y un mayor alcance/sensibilidad del radar a objetos más pequeños, a costa de la flexibilidad.

Un solo plato puede producir una matriz de haces utilizando una matriz de plano focal de bocinas de alimentación. Esto se hace en los modos de recepción 1 , 2 y transmisión 3 y podría multiplexarse ​​en frecuencia o en tiempo para evitar la diafonía de canales adyacentes si es necesario o los haces se pueden combinar computacionalmente de manera similar a ASKAP.
Se resuelve la "maldición de matriz reducida" El problema tenía un nombre reconocido específico que no puedo recordar ... aunque tendré que cambiar "recibir" a "transmitir" en ese párrafo a menos que se aplique en ambas direcciones (que parece que podría).
@uhoh, es una verdad general sobre el electromagnetismo que las antenas reciben exactamente de la misma manera que transmiten, en lo que generalmente se llama el teorema de reciprocidad .
@RyanC sí, de hecho, pero me refiero a la maldición en lugar del patrón de radiación. Si hay un teorema de reciprocidad de la maldición, ¡espero leerlo!
@RyanC, la razón por la que podría haber cierta asimetría es la forma en que una matriz dispersa podría usarse de manera diferente entre los radioastrónomos y los ingenieros de radar. Además de diferentes objetivos, fuentes de ruido y esquemas de procesamiento de señales, la gente del radar trabajará más en un campo cercano (por ejemplo, 10 km de línea base, 400 km de altitud) mientras que para los astrónomos es estrictamente un campo lejano. Así que voy a permanecer evasivo por ahora en esto.
¡Cuanto más pienso en esto, más interesante se vuelve! Si dos platos transmisores están separados por varios kilómetros, excitarán una nave espacial LEO de forma compleja de manera algo diferente debido a los diferentes ángulos. La "maldición" en su forma más simple se aplica a patrones de campo realmente lejano. Puedo ver que me llevará mucho tiempo resolver todo este problema, que es mucho más grande de lo que puede cubrir una pregunta. Será mi propio "agujero de conejo" personal. Pero, en resumen, el teorema de la reciprocidad es extremadamente útil, y tal vez incluso podría trasladarse a la respuesta. ¡Gracias!
¿La transmisión desde unos pocos platos mejora significativamente el rendimiento de la vigilancia por radar desde la Tierra en GEO y más allá? Si es así, ¿cómo exactamente?
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