Principi di funzionamento del radar. Analisi teorica e misure del componente Front-End

La presente trattazione riguarda il lavoro svolto durante il periodo di tirocinio in un Azienda specializzata nel settore dell’Elettronica e soprattutto nel settore delle Telecomunicazioni (GEM).
I principali prodotti dell’azienda sono centrati sulla fabbricazione di apparati Radar e Sistemi di navigazione per il controllo del traffico marittimo e terrestre.
Il compito principale dell’azienda è di assemblare tutti i vari componenti (molti dei quali vengono prodotti da altre aziende fornitrici) e collaudare il blocco finito ovvero il Sistema Radar completo. In oltre nell’azienda si effettuano misure di laboratorio su dispositivi di vario genere e su antenne di tipo fessurate per imbarcazioni.
Il mio compito base era quello di apprendere il principio di funzionamento del Radar, sia come parte componentistica, e sia come parte teorica.
La parte teorica in linea di massima teneva conto di molti aspetti :
- Funzionamento teorico del radar
- Frequenze di lavoro del Radar
- Prestazioni del radar descritto tramite l’equazione del radar
- Aspetti importanti sulla predizione del Range nelle condizioni piu svariate
- Problematiche dovute alle condizioni ambientali (Pioggia, nebbia, deboli e intense)
- Problematiche dovute alle interferenze con altri apparecchi
- Problematiche dovute alle riflessioni (Multipath) sia di terra che di mare che dagli ostacoli
- Problematiche dovute alle perdite sia interne che esterne, nonché il rumore
La parte componentistica invece teneva in considerazione l’aspetto descrittivo di tutti gli elementi che costituivano il sistema radar :
- Generatore di impulsi (Magnetron)
- Selettore antenna\ricevitore
- Antenna
- Limiter
- Front-End
- I.F. Amplifier
- Schermo (compreso di circuiteria di controllo digitale)
Dopo aver approfondito questa parte iniziale con l’aiuto del responsabile dell’azienda e di alcuni suoi collaboratori si è passati al dimensionamento di uno dei componenti ed in particolare del dispositivo Front-End :
- Dimensionamento microstriscie
- Dimensionamento Lna
- Dimensionamento Mixer
- Dimensionamento Oscillatore Locale
- Dimensionamento Isolatore
- Dimensionamento Attenuatore
- Dimensionamento Combinatore
Il dimensionamento di questi componenti (interamente in microstriscia) si è svolto tramite un software di calcolo (Mathcad) ed un software di progettazione (Microwave), il dimensionamento su carta di smith, e quindi il dimensionamento manuale era proibito, perciò importante è saper utilizzare bene questi programmi che assistono il progettista.Una volta imparato questo, diventava molto semplice effettuare i vari dimensionamenti con i relativi grafici.
Infine ho completato il periodo di tirocinio svolgendo alcune misure di laboratorio sulla verifica dei parametri che riguardano il Front-End
- Verifica Frequenza Oscillatore Locale
- Verifica frequenza di pulling (con generatore e senza generatore)
- Verifica Banda del Combinatore
- Misura del Noise Figure e Conversion Again
- Misura di Input Power for 1 dB Compression