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• Marilyn Parejo

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ LAB. DE TELECOMUNICACIONES Sección de Comunicaciones

SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACIONES Práctica # 7: SISTEMA DE RADAR

Puerto Ordaz, Febrero de 2011

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Objetivo General Estudiar los principios básicos en los cuales se fundamenta un sistema de detección por ondas de radio frecuencias, conocido como radar.

Objetivos Específicos a) Estudiar el principio de funcionamiento general de los Sistemas de Radar. b) Estudiar las funciones básicas del Sistema de Radar (FURUNO 8250D), implantado en el Laboratorio de Telecomunicaciones. c) Describir las partes fundamentales del Radar FURUNO 8250D. d) Analizar las funciones de la diferentes controles y pulsadores del Radar FURUNO 8250D. e) Emplear el Radar FURUNO 8250D para detectar algunos objetivos en el entorno de la Universidad y determinar la distancia y ángulo aproximados de dichos objetivos. Pre-Laboratorio  Leer sobre el principio básico de funcionamiento de los Sistemas de Radar.  Con la ayuda de Google Earth obtener la distancia expresada en Millas Náuticas = mn, ángulo y altura sobre el nivel del mar de 5 de los siguientes objetivos (escoja 5 lugares de su preferencia, ellos serán los que empleará en la práctica a realizar): •

Uyapar

•

Torre El Alferez

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Residencias Los Jabillos

•

Residencias Camino Real, Oasis, Las Garzas y Manantial (Escoger una)

•

Residencias Karimanparu

•

Residencias Kamarata

•

Residencias Atlántico

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Residencias Vista Hermosa 2

•

UNEG Atlántico

NOTA: Por conveniencia en el lugar de ubicación de la antena del radar, la línea de referencia del mismo está orientada hacia el Oeste, por lo cual visto desde Google Earth dicha línea de referencia estará orientada hacia el oeste franco (o lo que es lo mismo a 270º desde el norte). Dado este hecho, las imágenes en la pantalla del radar aparecerán rotadas 90 grados en sentido antihorario al ser observadas en Google Earth. Para los ángulos obtenidos con Google Earth, de acuerdo al cuadrante donde estén ubicados, seguir el procedimiento que se muestra en la Figura N°1 para determinar la ubicación en coordenadas polares.

Figura N° 1: Tabla de conversión de ángulos obtenidos con Google Earth.

INTRODUCCIÓN El término radar es un derivado del acrónimo inglés “Radio Detection And Ranging” (detección y medición de distancias por radio), y se corresponde a cualquier sensor electromagnético activo que utiliza su propia fuente para iluminar una región del espacio y luego medir los ecos generados por objetos reflejantes contenidos en la región iluminada. Un radar consta de los siguientes bloques lógicos: 

Un transmisor que genera las señales de radio por medio de un oscilador controlado por un modulador. 3



El núcleo del transmisor lo forma un dispositivo oscilador. La elección de este se realiza en virtud de las características que se requieren del sistema radar. El oscilador usado con mayor frecuencia es el Magnetrón que operan a frecuencias de entre 30MHz y 100GHz, además de proporcionar una buena potencia de salida.



El modulador o pulsador es el elemento encargado de proporcionar pequeños pulsos de potencia al magnetrón, provocando que los pulsos de RF que emite el oscilador están limitados a una duración fija. Estos dispositivos están formados por una fuente de alimentación de alto voltaje, una red de formación de pulsos y un conmutador de alto voltaje.



Un receptor en el que los ecos recibidos se llevan a una frecuencia intermedia (IF) con un mezclador. No se debe añadir ruido adicional.



Un duplexor que permite usar la misma antena para transmitir o recibir.



Hardware de control y de procesado de señal.



Interfaz de usuario.

Figura N° 2: Tabla Diagrama de Bloques de un Sistema Radar.

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Parte I: Estudio de las funciones básicas del Radar FURUNO 8250D. 

Asegúrese que la fuente de alimentación esté conectada.



Encienda el monitor del radar por medio del Switch (POWER-SW), ubicado en la parte inferior derecha del monitor.



Esperar el tiempo indicado en pantalla.



Luego de transcurrido el tiempo, encienda el escáner con el Switch (SCANNER-SW), ubicado en la parte inferior izquierda del monitor.



Una vez encendido el escáner, presione la tecla:



Tome nota de lo que observa:



Diga la función cumplen las siguientes teclas:

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Parte II: Estudio de la función Para estudiar esta función, es necesario que haya un objetivo móvil y de baja velocidad, sin embargo, por la ubicación de la estación radar, es poco probable detectar un objetivo con tales características. No obstante, se realizará un experimento para analizar la finalidad de la función “GUARD ALARM” 

Primero es necesario suprimir los objetivos que se muestran en el monitor, una manera de hacer esto es ajustando la ganancia al mínimo.



Seguidamente, se delimitará una zona de la pantalla del radar con la ayuda de las funciones “EBL” y “VRM”: presione la tecla “EBL ON” y ubique la traza (EBL 1), donde desee, vuelva a presionar la tecla “EBL ON” y ubique la traza (EBL 2), formando un ángulo menor a 45° con respecto a la otra traza (EBL 1).



De igual forma, presione la tecla “VRM ON” y ubique el radial (VRM 1), en donde desee, vuelva a presionar “VRM ON” y ubique el segundo radial (VRM 2), en otra distancia. Las acciones realizadas, es para lograr una zona como la que se muestra en la Figura N° 3.

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Figura N° 3: Zona de alarma definida por las funciones EBL y VRM.



Una vez fijada la “zona de alarma”, ajuste la ganancia lentamente hasta que se vayan observando objetivos.



Tome nota de lo observado y establezca conclusiones:

Parte III: Detección e identificación de objetivos.



Con los datos (ángulo y distancia), de los objetivos señalados en el Pre-Laboratorio, ubicarlos con la ayuda de las funciones “EBL” y ”VRM”. Identifique al menos 5 de ellos



Establezca conclusiones:

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

Explique por qué razón, el radar puede detectar los Edificios Residencias Karimanparú y Residencias Kamarata, pero no los edificios de la Churuata (Ver recuadro amarillo en la Figura N° 4)

Figura N° 4: Imagen de la Estación Radar Karimanparú – Kamarata – Churuata.

Post-Laboratorio  ¿Qué aplicaciones cree que se le puede dar al Sistema Radar estudiado?  Dibuje el Diagrama de bloques del Sistema estudiado.  ¿Qué parámetros consideraría usted que se deben tomar para la implantación de una Estación Radar?

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 Bajo condiciones atmosféricas normales, el máximo rango del radar (Rmáx) es la Distancia Radar Horizonte, la cual está dada por la ecuación:

Donde

Rmáx: Distancia Radar Horizonte (nm) h1: Altura de la Antena sobre el nivel del mar (m) h2: Altura del objetivo sobre el nivel del mar (m)

Para cada uno de los objetivos detectados en esta práctica, calcular la Distancia Radar Horizonte.

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