Il funzionamento del radar si basa sulla proprietà che hanno gli oggetti metallici di riflettere le onde elettromagnetiche. Questo fenomeno fisico chiamato backscattering della radiazione elettromagnetica si verifica quando questa colpisce un oggetto di dimensioni maggiori della lunghezza d'onda della radiazione incidente (in caso contrario si ha diffusione dell'onda in una qualsiasi direzione casuale oppure diffrazione).

La radiazione di ritorno può essere rilevata dall'antenna ricevente dopo un certo tempo t pari al doppio del tempo di propagazione antenna - bersaglio; conoscendo la velocità di propagazione dell'onda elettromagnetica nel mezzo considerato (aria) è possibile risalire facilmente alla distanza del bersaglio ed alla sua posizione angolare (azimuth) rispetto al sistema di riferimento in maniera pressoché continua nel tempo operando una scansione periodica dello spazio circostante tramite antenne ad elevata direttività.

Come in tutte le applicazioni di radiocomunicazioni o radiopropagazione la scelta delle frequenze radar utilizzate è operata sulla base dell'attenuazione del mezzo atmosferico, che varia da frequenza a frequenza e presenta picchi elevati in corrispondenza di determinate bande dello spettro elettromagnetico; di conseguenza verranno scelte quelle frequenze che ricadono all'interno delle cosiddette 'finestre trasmissive', tipicamente all'interno della banda delle microonde e onde radio, praticamente libera da assorbimento, suddivisa poi tra le varie applicazioni radar.

I primi RADAR sono stati costruiti durante la seconda guerra mondiale, sia da parte degli alleati, sopratutto Inglesi, sia da parte dei Tedeschi.

Questi RADAR non erano assolutamente come quelli che esistono ora, in quanto lavoravano su frequenze molto più basse (e quindi lunghezze d'onda più elevate) di quelle usate abitualmente nei RADAR moderni. L'utilizzo di lunghezze d'onda elevate obbligava la costruzione di antenne molto grandi composte da serie di antenne più piccole collegate assieme. Inoltre, sempre a causa delle basse frequenze, i primi RADAR avevano una risoluzione bassissima e quindi molto imprecisi nella valutazione della posizione dell'oggetto per finire, le dimensioni dell'antenna, rendeva praticamente impossibile la rotazione, che veniva fatta soltanto su dei settori angolari.
Delle belle ricostruzioni di questi primi RADAR si possono vedere nel vecchio film "Tora, Tora, Tora" che ricostruisce attacco Giapponese a Perl Harbour e, molto più recentemente nel film Spilberg "Salvate il soldato Ryan"

Queste limitazioni erano causate delle tecnologie esistenti all'epoca. Negli anni 40 tutti gli apparati elettronici erano composti da valvole di vario tipo, in quanto il primo transistor fu inventato nel 1948. Le valvole avevano il grosso difetto di non poter lavorare ad alte frequenze, quindi si era costretti a costruire dei RADAR che lavoravano sulle frequenze VHF, qualche centinaio di Mhz, e dunque lunghezze d'onda dell'ordine del metro.

Un grosso passo avanti nella tecnologia dei RADAR fu fatta dagli Inglesi, che inventarono una valvola molto particolare che verrà chiamata MAGNETRON in grado di generare microonde di lunghezza d'onda di qualche centimetro. Questo permise la realizzazione di dispositivi molto più compatti che poterono essere installati anche sugli aerei.
All'epoca il MAGNETRON era uno dei segreti più ben custoditi dagli Inglesi. Ai giorni nostri il MAGNETRON lo si può trovare in moltissime abitazioni, dove esattamente? All'interno dei forni a microonde, dato che questa valvola è ora il sistema più economico e semplice per generare microonde con potenza elevata.
Durante la seconda guerra mondiale, il MAGNETRON ha permesso, agli Inglesi, di costruire dei radar ad alta frequenza e potenza, e quindi di poter vedere con grande anticipo l'arrivo dei bombardieri tedeschi e, di conseguenza, dirigere con precisione i loro caccia per andare ad abbatterli. L'invenzione di questa valvola ha influito in maniera determinante sull'andamento della seconda guerra mondiale in Europa.

Nel dopoguerra, la scoperta delle proprietà degli elementi semiconduttori, silicio e germanio, ha portato all'invenzione del transistor e, come conseguenza, all'invenzione dei circuiti integrati e quindi ai microprocessori.
Queste nuove tecnologie hanno portato un continuo miglioramento nelle caretteristiche dei RADAR tanto che ora il segnale dell'eco di ritorno viene elaborato da dei computer che sono in grado di capire se un certo eco viene causato da un aereo oppure da uno stormo di uccelli.

Alcune risorse per approfondire la storia del radar:

VIDEO RAI : Mussolini e il radar

Breve storia del radar


Ultime modifiche: mercoledì, 28 dicembre 2016, 15:49