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Glossario dei sensori radar
Utilizza il nostro glossario per avere una panoramica di alcuni termini chiave nel campo della tecnologia radar e della tecnologia dei sensori radar e delle relative definizioni.
| Termine | Descrizione |
|---|---|
| Assorbimento | Assorbimento parziale o completo dell'energia elettromagnetica di un segnale radar da parte di un mezzo. Gli effetti di assorbimento sotto forma di attenuazione causati dalla pioggia o dalla nebbia, ad esempio, sono principalmente rilevanti per i sistemi radar a lungo raggio che operano nell'intervallo di frequenza molto alta. Se un sensore radar di Pepperl+Fuchs deve essere utilizzato in applicazioni industriali per "vedere attraverso" un mezzo al fine di rilevare l'effettivo target di misurazione, è necessario tenere conto di eventuali effetti di assorbimento causati dal mezzo intermedio. Tuttavia, essi non causano di norma alcuna anomalia funzionale significativa del sensore. |
| Diagramma di radiazione dell'antenna | Rappresentazioni grafiche delle caratteristiche direzionali di un'antenna (radar), solitamente visualizzate come un modello di antenna orizzontale, verticale o assistito da computer in 3D. Si raccomanda un modello di radiazione orizzontale per registrare facilmente la direzionalità di un'antenna radar, poiché mostra rapidamente la relazione tra i fasci principale, posteriore e laterali. |
| Riflettore radar | I riflettori d'angolo o i riflettori radar sono un efficace mezzo per aumentare significativamente la superficie riflettente di un oggetto con bassa o instabile riflettività. I riflettori d'angolo progettati sotto forma di triplo specchio consistono di tre superfici conduttive elettricamente posizionate ad un angolo di 90° tra loro. Le onde elettromagnetiche che arrivano nel riflettore radar sono riflesse nella loro direzione originale a causa delle molteplici riflessioni qui create. |
| Radar CW | Forma breve per "radar a onda continua" o radar a onda continua non modulata. Contrariamente al radar a impulsi, l'emettitore continua a funzionare continuamente durante il processo di misurazione ed emette onde elettromagnetiche con frequenza e ampiezza costanti. Tuttavia, la misurazione della distanza non è possibile per via della mancanza di un riferimento temporale per il segnale emesso. |
| Effetto Doppler | Fenomeno che deve il suo nome al fisico austriaco Christian Doppler. Descrive la compressione o l'estensione temporale di un segnale che si verifica quando la distanza tra l'emettitore e il ricevitore cambia nel corso della durata del segnale. In base a questo cambiamento nel tempo di propagazione, i sensori radar riescono a misurare le velocità radiali e rilevare se un oggetto si sta muovendo verso il sensore o lontano da esso. |
| Onda elettromagnetica | Il termine onda elettromagnetica od onda hertziana copre i vari tipi di intervalli di lunghezza d'onda all'interno dello spettro elettromagnetico. Ciò include onde radio e microonde, radiazione infrarossa, luce visibile, luce UV, raggi X e raggi gamma. I sensori radar di Pepperl+Fuchs operano nella gamma di frequenza 122.25 ... 123 GHz e quindi utilizzano le cosiddette microonde radar. Poiché le onde elettromagnetiche non necessitano di un mezzo vettore per la propagazione, i sensori radar sono particolarmente affidabili e pertanto meno dipendenti da fattori (come ad esempio vento, pressione, temperatura) che potrebbero influire su tale mezzo. |
Radar FMCW | L'abbreviazione di "frequency-modulated continuous wave radar" è FMCW radar. Contrariamente al radar a impulsi e al radar CW, l'elemento emettitore continua a funzionare continuamente durante il processo di misurazione ed esegue anche una rampa di frequenza, solitamente sotto forma di modulazione a dente di sega o modulazione triangolare. La variazione di frequenza risultante, insieme ad altre variabili, consente di calcolare la distanza dall'oggetto rilevato. |
| Metodo I&Q | Il cosiddetto metodo I&Q o "metodo in fase e quadratura" consente a un sensore radar di rilevare se un oggetto si sta muovendo verso il sensore o lontano da esso. A tale scopo, oltre al segnale effettivo (in fase) viene emesso un secondo segnale spostato di 90° (quadratura). La direzione di movimento dell'oggetto rilevato può essere rilevata valutando quale dei due segnali stia guidando e quale sia in ritardo sul ricevitore. |
| Banda ISM | Le bande ISM (bande per uso industriale, scientifico e medico) sono gamme di frequenza che possono essere utilizzate da dispositivi a radiofrequenza in settori industriali, scientifici, medicali, domestici e simili, senza licenza e in genere senza autorizzazione. I sensori radar industriali operano in genere anche nella banda ISM e sono quindi semplici da utilizzare in un'ampia gamma di applicazioni. |
| Antenna a patch | Tipo di antenna utilizzato di frequente nei sensori radar. Le antenne patch sono caratterizzate da un design compatto e dal fatto che possono essere applicate direttamente ad una scheda di circuito stampato. Sono inoltre particolarmente adatte per l'uso nella gamma a microonde, dove le lunghezze d'onda sono così ridotte da far sì che i patch possano essere mantenuti piccoli di conseguenza. Per aumentare il guadagno e la direttività dell'antenna, sono collegati diversi patch tramite linee a striscia e combinati come array. |
| Permeabilità | La permeabilità magnetica o conduttività magnetica si riferisce alla permeabilità di un materiale ai campi magnetici. Risulta dal rapporto tra la densità del flusso magnetico e l'intensità del campo magnetico. Rispetto alla permittività, la permeabilità relativa di un oggetto di solito non ha un'influenza significativa sul segnale radar riflesso. |
| Permittività | La permittività descrive la permeabilità di un materiale ai campi elettrici. È specificata come il prodotto della permittività del vuoto e del numero di permittività, dipendente dalla sostanza, del rispettivo materiale. Se un sensore radar deve "vedere attraverso" determinati materiali per rilevare il target effettivo, ad esempio, è un vantaggio ottenere la minima permittività relativa possibile o una bassa perdita di trasmissione. |
| Radar a impulsi | A differenza dei radar a onda continua, che emettono continuamente onde elettromagnetiche, i radar a impulsi emettono impulsi singoli, brevi ma potenti. I radar a impulsi sono adatti per lunghi range di rilevamento e hanno di conseguenza un consumo energetico elevato. Questo tipo di radar è utilizzato principalmente nel settore militare, nel controllo del traffico aereo o come radar meteorologico. Questo principio di rilevamento è meno adatto per applicazioni di automazione industriale, come ad esempio nei sistemi di trasporto a guida automatica o nelle macchine mobili, poiché i componenti elettronici necessari per generare i potenti impulsi occupano troppo spazio e la risoluzione è relativamente bassa. |
| Radar | Radar è la forma breve di "radiorilevamento e misurazione di distanza" e si riferisce ad una serie di metodi e dispositivi per il rilevamento e la localizzazione basati su onde elettromagnetiche nella gamma di frequenza radio. Fondamentalmente, un dispositivo radar emette un'onda elettromagnetica "raggruppata" come segnale primario. Gli echi riflessi dagli oggetti nel range di rilevamento del radar sono ricevuti e valutati come segnale secondario. |
| Sezione radar equivalente (RCS) | La sezione radar equivalente, o RCS (forma breve per "radar cross-section"), è una quantità specifica dell'oggetto che descrive la misura in cui un'onda radio viene riflessa attraverso un oggetto nella direzione dell'emettitore. La forma dell'oggetto, la natura del materiale, la lunghezza d'onda, l'angolo di incidenza e la riflessione della radiazione sono tutti fattori che in questo caso hanno effetto. La sezione radar equivalente di un oggetto è espressa in metri quadri. |
| Equazione radar | L'equazione radar, o equazione radar di base, è un metodo di calcolo fisico che collega l'energia emessa da un dispositivo radar o da un sensore radar all'energia riflessa. L'equazione radar può essere utilizzata per prevedere la distanza massima alla quale un oggetto target può essere rilevato dal rispettivo radar, a condizione che siano note alcune variabili rilevanti. L'equazione radar offre quindi un metodo efficace per valutare le performance dei dispositivi radar o dei sensori radar. |
| Riflessione radar | Le onde elettromagnetiche riflesse da un ostacolo nel range di rilevamento del dispositivo radar o del sensore radar. Questa riflessione costituisce la base per tutte le variabili o i risultati misurati che è possibile ottenere utilizzando la tecnologia radar (ad es. distanza, velocità, direzione del movimento, ampiezza di riflessione, contorni degli oggetti). |
| Radome | Radome è un termine artificiale che sta per "radar dome", una struttura a cupola realizzata per proteggere un'antenna radar da influenze esterne. A seconda delle dimensioni della struttura dell'antenna da proteggere, i radome possono avere notevoli dimensioni: Il radome più grande al mondo (il radar di osservazione spaziale TIRA), ad esempio, raggiunge un diametro di 47,5 metri. Il requisito di base per i radome è che devono riflettere, assorbire, rifrangere o disperdere la radiazione elettromagnetica emessa o ricevuta dalla struttura dell'antenna il meno possibile, e causare la minor perdita di trasmissione possibile. Ciò è particolarmente rilevante per la natura del radome, in quanto la cosiddetta "attenuazione bidirezionale" influisce sulla radiazione elettromagnetica sia sul percorso dell'emettitore che su quello del ricevitore. |
| Riflessione | In un'applicazione in cui si utilizzano sensori radar, si ipotizza che un'onda emessa sia dispersa in modo diffuso da un oggetto in modo tale che almeno una certa parte dell'onda sia riflessa al punto di emissione. La forza di questa riflessione (forza di ampiezza) dipende molto dalla natura e dal materiale dell'oggetto. |
| Velocità della luce | Le onde elettromagnetiche utilizzate come segnale dai dispositivi radar si propagano in un vuoto a circa 300.000 km/s, la velocità della luce. Se le onde elettromagnetiche si propagano in un materiale (ad esempio, l'aria), questo materiale riduce di conseguenza la velocità di propagazione, a seconda della sua permittività e permeabilità. Tuttavia, rimane in un range molto superiore al suono (343,2 m/s in aria secca a 20 °C). |
| Oscillatore controllato in tensione (VCO) | Un oscillatore controllato in tensione (in breve VCO) è un componente centrale di un dispositivo radar o di un sensore radar. Genera le vibrazioni ad alta frequenza necessarie per il segnale radar. La sua frequenza di uscita è proporzionale alla tensione di ingresso. |
I sensori radar industriali Pepperl+Fuchs offrono misurazioni della distanza e della velocità senza interferenze, anche in presenza di pioggia, nebbia, vento o polvere. Scopri di più su questo esclusivo principio di funzionamento con sensori e su tutti i vantaggi che offre.
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