Matriz pasiva escaneada electrónicamente - Passive electronically scanned array

El avión de combate Mikoyan MiG-31 sin carenado de morro, mostrando su antena de radar de matriz de barrido electrónico pasivo Zaslon .
Animación que muestra cómo funciona una matriz pasiva escaneada electrónicamente. Consiste en una serie de elementos de antena (A) alimentados por un solo transmisor (TX) . La corriente de alimentación de cada antena pasa a través de un desfasador (φ) controlado por una computadora (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 ) frente a la antena para crear una onda plana , un haz de ondas de radio que viajan en una dirección específica. Los desplazadores de fase retrasan las ondas de radio que suben progresivamente por la línea, de modo que cada antena emite su frente de onda más tarde que la que está debajo. Esto hace que la onda plana resultante se dirija en ángulo con la antena. La computadora puede alterar los desplazadores de fase para dirigir el haz a una nueva dirección, muy rápidamente. Se muestra que la velocidad de las ondas de radio ha disminuido enormemente.

Una matriz de barrido electrónico pasivo ( PESA ), también conocida como matriz en fase pasiva , es una antena en la que el haz de ondas de radio puede dirigirse electrónicamente para apuntar en diferentes direcciones (es decir, una antena de matriz en fase ), en la que toda la antena Los elementos están conectados a un solo transmisor (como un magnetrón , un klystron o un tubo de onda viajera ) y / o receptor . El mayor uso de las matrices en fase está en los radares . La mayoría de los radares de matriz en fase del mundo son PESA. El sistema de aterrizaje civil por microondas utiliza matrices de solo transmisión PESA.

Una PESA contrasta con una antena activa de matriz escaneada electrónicamente (AESA), que tiene una unidad transmisora y / o receptora separada para cada elemento de antena, todo controlado por una computadora; AESA es una versión de segunda generación más avanzada, sofisticada y versátil de la tecnología phased array original de PESA.

Los sistemas de radar generalmente funcionan conectando una antena a un transmisor de radio potente para emitir un pulso corto de señal. Luego, el transmisor se desconecta y la antena se conecta a un receptor sensible que amplifica cualquier eco de los objetos objetivo. Al medir el tiempo que tarda la señal en regresar, el receptor de radar puede determinar la distancia al objeto. A continuación, el receptor envía la salida resultante a una pantalla de algún tipo . Los elementos del transmisor eran típicamente tubos de klystron o magnetrones , que son adecuados para amplificar o generar un rango estrecho de frecuencias a niveles de alta potencia. Para escanear una parte del cielo, la antena del radar debe moverse físicamente para apuntar en diferentes direcciones.

En 1959, DARPA desarrolló un radar de matriz en fase experimental llamado ESAR de radar de matriz dirigido electrónicamente. El primer módulo, una matriz lineal, se completó en 1960. Formó la base del AN / FPS-85 .

A partir de la década de 1960 se introdujeron nuevos dispositivos de estado sólido capaces de retrasar la señal del transmisor de forma controlada. Eso condujo a la primera matriz práctica de escaneo electrónico pasivo a gran escala, o simplemente radar de matriz en fase. Los PESA tomaron una señal de una sola fuente, la dividieron en cientos de rutas, retrasaron selectivamente algunas de ellas y las enviaron a antenas individuales. Las señales de radio de las antenas separadas se superpusieron en el espacio, y los patrones de interferencia entre las señales individuales se controlaron para reforzar la señal en ciertas direcciones y silenciarla en todas las demás. Los retrasos se pueden controlar fácilmente de forma electrónica, lo que permite dirigir 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 al progreso en la electrónica, los PESA agregaron la capacidad de producir varios haces activos, lo que les permite continuar escaneando el cielo mientras que al mismo tiempo enfocan haces más pequeños en ciertos objetivos para rastrear o guiar misiles de radar semiactivos . Los PESA se generalizaron rápidamente en barcos y grandes emplazamientos fijos en la década de 1960, seguidos de sensores aéreos a medida que la electrónica se reducía.

Lista de radares PESA

Referencias