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El radar o la detección de los ecos electromagnéticos

Antenas de la "Home Chain"
Primitiva pantalla de radar
LOS COMIENZOS DEL RADAR

Los principios físicos de la reflexión de ondas de radio se conocían desde mediados del siglo XIX. Sin embargo, no fue hasta principios del siglo XX que se empezaron a aplicar para la detección y seguimiento de objetos.
En 1922 Guillermo Marconi dijo que podía demostrar que era posible detectar objetos alejados con ayuda de las ondas de radio. Sin embargo, hasta 1933 no pudo mostrar un dispositivo funcionando.
En 1928 HM Signal School del Reino Unido recibió la primera patente de radio localización, acreditada a L. S. Alder.
En 1933 Hitler tomo el poder en Alemania y la armada alemana inicio sus investigaciones en la tecnología de medición a distancia con ondas de radio.
En 1934 las investigaciones empezaron en Rusia, lográndose tener éxito con un rango de detección de aviones hasta 70 km.
En 1935 Sir Robert Alexander Watson Watt (1892 – 1973, físico escocés y descendiente de James Watt, inventor de la máquina de vapor) demostró con éxito la detección de un avión por un aparato de radio en lo que se llamó el experimento “Daventry”. La patente le fue otorgada a Robert Watson el 2 de abril de 1935.
En aquella época, la tecnología se denominaba «radio detection and finding (RDF)».

EMPLEO OPERATIVO

Fijándonos solo en el mundo anglosajón, en 1935 el gobierno del Reino Unido dio la orden de desarrollar un sistema de radar completo. Este fue el inicio de la primera red de radares llamada Home Chain que estuvo operativa a partir del año 1937. De esta manera, se detectaban los bombarderos alemanes. El radar fue vital para defenderse de los ataques aéreos durante los cuatro meses de la Batalla de Inglaterra en 1940, ya que significaba que la relativamente pequeña Royal Air Force podía dirigir certeramente sus cazas contra los atacantes.
Desde ese momento se empezaron a desarrollar aplicaciones operativas de la nueva tecnología. Por la parte británica, el esfuerzo se volcó en la guerra aérea y antisubmarina, de modo que desarrollaron equipos embarcados en aviones, lo que suponía un desafío por el rango de frecuencias que se empleaba.
Por la parte estadounidense, se desarrolló un tipo de aplicaciones de marcado carácter aeronaval, sobre todo como ayuda a las operaciones navales. Durante algunos años, el Reino Unido y los Estados Unidos trabajaron en paralelo, pero sin cooperación entre ellos. Sin embargo, el desarrollo del magnetrón y del klystron llevó a Winston Churchill a aprobar la transferencia de tecnología a Estados Unidos, con lo que comenzó la colaboración en este campo. Sin embargo, cada nación siguió sus propias prioridades operativas. En 1940 se empezó a conocer con su nombre definitivo: «radio detection and ranging (RADAR)», acuñado por los estadounidenses. En aquella época se habían conseguido equipos que trabajaban con una potencia de 1 kW, emitiendo en 3 GHz de frecuencia. El peso y volumen de los sistemas se había reducido notablemente.

Radar SCR-238 (USA) - Guadalcanal. 1942
Huracán Rita sobre Lake Charles. Septiembre 2005
DESARROLLOS POSTERIORES

Al terminar la guerra, se estaba trabajando en radares de 9 GHz, dotados de duplexores y se buscaba llega a los 18 GHz de frecuencia.
Se empezaron a desarrollar aplicaciones civiles, empezando por la meteorología. Mientras tanto, los militares buscaban radares cada vez más ligeros, más precisos, con baja probabilidad de interceptación y resistentes a las acciones de guerra electrónica.
Se produjeron avances notables en los campos de los transmisores, de gran ancho de banda, baja potencia, multimodos. En os receptores se buscaba un procesamiento eficiente de la señal y resistencia a las contramedidas. En cuanto a las antenas, los avances buscaban obtener diagramas de radiación eficientes y antenas múltiples para conseguir el movimiento de forma sintética.
A partir de 1946, se consiguió desarrollar el tubo de ondas progresivas (TWT), que consiguió un gran avance en la amplificación eficiente de señales. En el campo de la recepción, la aparición de la electrónica digital y el procesamiento digital de las señales dio a los diseñadores una capacidad funcional hasta entonces inimaginable.

APLICACIONES MODERNAS

En la actualidad, no se puede concebir el funcionamiento de muchos campos de la actividad humana sin la existencia del radar.
En el campo militar, las aplicaciones originales del radar se han mantenido y su aplicación encuentra cada vez nuevos ámbitos, como por ejemplo el espacio y las armas estratégicas.
Entre las aplicaciones civiles, destaca como la más veterana la de la meteorología. Desde sus inicios, el radar se utilizó para detectar tormentas y otros fenómenos meteorológicos, fundamentalmente para ayuda a la navegación marítima y aérea. En la actualidad, son múltiples las aplicaciones meteorológicas de los radares.
Otro campo importante es el de la observación de la Tierra. Los radares actuales tienen una gran precisión y son capaces de determinar características de muy pequeño tamaño, incluso por debajo de la corteza terrestre en algunos casos. Por eso se emplean en geología, geografía, estudio de recursos naturales, geodesia, hidrografía, cartografía, ecología, agricultura, defensa civil y aplicaciones de inteligencia militar.
En su sentido más clásico, los radares se emplean para el control del tráfico aéreo y marítimo, de forma que las comunicaciones mundiales actualmente serían imposibles de operar sin este medio. Por otra parte, dentro de este campo de aplicación tenemos una experiencia más próxima en los radares empleados por las fuerzas de seguridad para el control de la velocidad de los automóviles.
Los radares de navegación se emplean masivamente en la actualidad, de forma que cualquier barco o avión, aunque sea de pequeño porte, los lleva como instrumento casi de serie. A veces no nos damos cuenta, pero los sistemas de nuestros coches que nos ayudan a aparcar y guardar la distancia de seguridad se basan en técnicas de radar.
Así podríamos seguir enunciando aplicaciones de lo que surgió como un sistema de armas, pero que se ha integrado en la sociedad actual de forma inseparable.

Radar marítimo de navegación con AIS integrado

Galería de imágenes

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Control de inundación del río Ebro
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