Radar Basics

Duplexer trasmissione-ricezione

Dato che un’unità radar primaria riceve gli stessi segnali che ha precedentemente trasmesso (uguaglianza di frequenza dei segnali di trasmissione e ricezione) e i due processi avvengono in tempi diversi, ha senso utilizzare la stessa antenna per i processi di trasmissione e ricezione. La necessaria separazione tra il percorso di trasmissione e quello di ricezione è fatta dall’interruttore di trasmissione - ricezione (o duplexer).

Gli interruttori di trasmissione-ricezione possono essere utilizzati ad esempio per mezzo di

• circolatori in ferrite, o con
• linea risonante o sezioni di guida d’onda, che sono dotate di
  • tubi a scarica di gas,
  • o controllato da diodi PIN.

La soluzione più semplice qui sarebbe un circolatore. In pratica, però, i circolatori per potenze di picco fino a molti 100 kW sono difficili da costruire. Inoltre, i circolatori hanno un disaccoppiamento di poco più di 30 … 40 dB e non possono proteggere sufficientemente il ricevitore altamente sensibile dalle alte potenze di trasmissione. D’altra parte, i circolatori hanno il vantaggio di instradare un segnale di eco ricevuto al ricevitore anche se il trasmettitore è ancora in funzione. Pertanto, non hanno lo svantaggio di una distanza minima di misurazione come altri sistemi duplexer. Perciò sono utilizzati con unità radar con una potenza di trasmissione degli impulsi molto bassa come il DPR886.

I tubi a scarica di gas sono quindi utilizzati per potenze d’impulso estremamente elevate. Sfortunatamente, gli interruttori di trasmissione-ricezione basati sul principio della scarica di gas richiedono un tempo di risposta nell’ordine dei nanosecondi per l’accensione. Durante questo tempo la piena potenza di trasmissione raggiunge il ricevitore! Una tensione di polarizzazione (tensione di mantenimento di circa 800 a 1200 V) a uno degli spinterogeni accelera l’accensione della cella TR. Esempi di tali interruttori di trasmissione/ricezione sono i duplexer di ramo e il duplexer bilanciato.

I diodi PIN potenti non hanno questo svantaggio. Tuttavia, richiedono una o più tensioni di controllo per funzionare. Un eventuale malfunzionamento del controllo avrebbe qui conseguenze fatali.