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Articulo de referencia

Matriz de exploración electrónica pasiva

El avión de combate Mikoyan MiG-31 con el carenado del morro retirado, mostrando su antena de radar de barrido electrónico pasivo Zaslon . Animación que muestra el funcionamient...

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El avión de combate Mikoyan MiG-31 con el carenado del morro retirado, mostrando su antena de radar de barrido electrónico pasivo Zaslon .
Animación que muestra el funcionamiento de una matriz de antenas pasivas con escaneo electrónico. Consiste en una matriz de elementos de antena (A) alimentados por un único transmisor (TX) . La corriente de alimentación de cada antena pasa a través de un desfasador (φ) controlado por un ordenador (C) . Las líneas rojas en movimiento muestran los frentes de onda de las ondas de radio emitidas por cada elemento. Los frentes de onda individuales son esféricos, pero se combinan ( superponen ) delante de la antena para crear una onda plana , un haz de ondas de radio que viaja en una dirección específica θ. Los desfasadores retrasan progresivamente las ondas de radio a lo largo de la línea, de modo que cada antena emite su frente de onda más tarde que la que está debajo. Esto provoca que la onda plana resultante se dirija en un ángulo θ con respecto a la antena. El ordenador puede modificar los desfasadores para dirigir el haz a una nueva dirección con gran rapidez. La velocidad de las ondas de radio se muestra enormemente reducida.
Radar experimental de matriz dirigida electrónicamente bidimensional de DARPA [ 1 ]

Una antena de barrido electrónico pasivo ( PESA ), también conocida como matriz de fase pasiva , es una antena en la que el haz de ondas de radio se puede dirigir electrónicamente para apuntar en diferentes direcciones (es decir, una antena de matriz de fase ), en la que todos los elementos de la antena están conectados a un único transmisor (como un magnetrón , un klistrón o un tubo de onda progresiva ) y/o receptor . El uso más extendido de las matrices de fase se encuentra en los radares . La mayoría de los radares de matriz de fase del mundo son PESA . El sistema civil de aterrizaje por microondas utiliza matrices PESA de transmisión únicamente.

Una PESA contrasta con una antena de matriz de barrido electrónico activo (AESA), que cuenta con una unidad transmisora ​​y/o receptora independiente para cada elemento de antena, todo ello controlado por un ordenador. La AESA es una versión de segunda generación, más avanzada, sofisticada y versátil, de la tecnología de matriz de fase PESA original. También existen sistemas híbridos, compuestos por submatrices que se asemejan individualmente a las PESA, donde cada submatriz dispone de su propio frontal de radiofrecuencia . Mediante un enfoque híbrido, se pueden obtener las ventajas de las AESA (por ejemplo, múltiples haces independientes) a un menor coste en comparación con las AESA convencionales.

Los sistemas de radar pulsado funcionan conectando una antena a un potente transmisor de radio para emitir un pulso corto de señal. A continuación, se desconecta el transmisor y la antena se conecta a un receptor sensible que amplifica los ecos de los objetos objetivo. Midiendo el tiempo que tarda la señal en regresar, el receptor de radar puede determinar la distancia al objeto. El receptor envía entonces la señal resultante a una pantalla . Los elementos transmisores solían ser tubos klistrones o magnetrones , adecuados para amplificar o generar un rango estrecho de frecuencias a altos niveles de potencia. Para escanear una porción del cielo, una antena de radar que no sea PESA debe moverse físicamente para apuntar en diferentes direcciones. En cambio, el haz de un radar PESA puede cambiarse rápidamente para apuntar en una dirección diferente, simplemente ajustando eléctricamente las diferencias de fase entre los distintos elementos de la matriz de barrido electrónico pasivo (PESA).

En 1959, DARPA desarrolló un radar experimental de matriz de fase llamado Radar de Matriz Dirigida Electrónicamente (ESAR). Se trataba de una gran matriz de fase bidimensional con dirección de haz controlada por computadoras en lugar de requerir movimiento mecánico de la antena. El primer módulo, una matriz lineal, se completó en 1960. Constituyó la base del AN/FPS-85 . [ 1 ]

A partir de la década de 1960, se introdujeron nuevos dispositivos de estado sólido capaces de retrasar la señal del transmisor de forma controlada. Esto dio lugar al primer radar de matriz de barrido electrónico pasivo (PESA) práctico y a gran escala, o simplemente radar de matriz de fase (PESA). Los PESA tomaban una señal de una única fuente, la dividían en cientos de trayectorias, retrasaban selectivamente algunas de ellas y las enviaban a antenas individuales. Las señales de radio de las antenas individuales se superponían en el espacio, y los patrones de interferencia entre las señales individuales se controlaban para reforzar la señal en ciertas direcciones y atenuarla en todas las demás. Los retrasos podían controlarse fácilmente de forma electrónica, lo que permitía orientar el haz muy rápidamente sin mover la antena. Un PESA puede escanear un volumen de espacio mucho más rápido que un sistema mecánico tradicional. Gracias a los avances en electrónica, los PESA añadieron la capacidad de producir varios haces activos, lo que les permitía seguir escaneando el cielo mientras, al mismo tiempo, enfocaban haces más pequeños en ciertos objetivos para el seguimiento o la guía de misiles guiados por radar semiactivo . En la década de 1960, los sensores PESA se generalizaron rápidamente en barcos y grandes emplazamientos fijos, seguidos por los sensores aerotransportados a medida que la electrónica se reducía de tamaño.

Lista de radares PESA

Referencias

  1. 1 2 "Radar de matriz en fase" . DARPA . Consultado el 29 de enero de 2024 .
  2. ↑ "Sistemas de radar DRDO LRDE" . Archivado del original el 27 de septiembre de 2007. Consultado el 4 de julio de 2009 .