¿Puede alguien simplemente explicar cómo funcionan los detectores de radar y recepción superheterodinos?

Answer 1

Recepción de radio normal.

Si pudiera “ver” una transmisión de radio, se vería como una serie de ondas sinusoidales en las que el valor eléctrico de la señal fluctúa alrededor de un punto “cero” efectivo hasta un punto “máximo” seguido de un retorno al “cero”. punto y continuando hasta el punto “min”. El número de estos “ciclos” que ocurren cada segundo se mide en “Hertz” (el nombre de su descubridor), por lo tanto, si la onda sinusoidal ocurriera 10 veces en un segundo, se diría que está operando a 10 Hertz.

Esta forma de transmisión se utilizó en el día del Titanic, donde se activó un circuito de baja frecuencia para impulsar una chispa de alta potencia a través de un hueco. Esto funciona en el mismo reino que el relámpago donde el relámpago genera lo que llamamos “interferencia”. Este tipo de transmisión se conoció como radio de “chispa” y fue útil en un rango corto que se acopló con el código Morse y un conjunto de reglas de uso internacionales. No todos pueden leer el código Morse y muy pronto los boffins intentaron enviar voz por radio, una propuesta mucho más sofisticada.

Se desarrolló una solución muy simple para que esto suceda mediante un proceso conocido como “modulación de onda portadora”. La transmisión original de la onda sinusoidal (ahora conocida como onda portadora) se mantuvo, pero ahora se colocaron señales de mayor frecuencia en la parte superior de la onda portadora original, estas señales representan la voz humana. Por lo tanto, la onda portadora se moduló mediante la adición de señales de voz de mayor frecuencia y toda la combinación se lanzó al espacio para que alguien la recibiera. Además, la investigación paralela también descubrió que las ondas de radio de mayor frecuencia atraían menos interferencia (que es otra historia) y, por lo tanto, la frecuencia de la onda de la portadora subió un poco el espectro electromagnético, pero también descubrió que la frecuencia de la portadora más alta realmente mejoraba la calidad de la señal de modulación. En otras palabras, una frecuencia más alta produce un sonido de mejor calidad.

Ahora echemos un vistazo al receptor. Nos esforzamos por ajustar nuestro equipo receptor a la misma frecuencia que la onda portadora y en ese punto recibiremos una ráfaga de “ruido” de radiofrecuencia, que es la modulación no descifrada que se encuentra en la onda portadora. Para descifrar la señal recibida, primero cortamos la onda portadora a la mitad. Luego pasamos por otra señal que es la onda portadora con polaridad invertida que tiene el efecto deseable de cancelar el contenido de la onda portadora y deja solo la señal modulada que ahora se puede escuchar a través de un conjunto de auriculares como la voz humana.

Frecuencia intermedia

La extensión de la filosofía de mayor frecuencia portadora hizo que fuera técnicamente difícil descifrar la señal modulada porque las diferencias de frecuencia entre las dos eran ya extremadamente altas y el simple expediente de retroalimentación de inversión de fase (como se describió anteriormente) ya no funcionaba. Otra idea brillante surgió que realmente sugirió que deberíamos aumentar la frecuencia de la señal de voz en un múltiplo de la frecuencia de la onda portadora. Ahora tenemos tres frecuencias en el trabajo:

• Frecuencia de carga
• frecuencia de voz
• Frecuencia de voz elevada ahora conocida como Frecuencia intermedia (IF, por sus siglas en inglés)

Recibimos la onda portadora, la cortamos por la mitad y la enviamos a un circuito llamado “tira de IF” que se sintoniza a la frecuencia de IF que vence a la señal de IF entrante contra un oscilador de frecuencia de IF generado localmente que niega las ondas de frecuencia de IF y proporciona Una salida filtrada de pura señal de voz. Saque los auriculares de nuevo.

El truco de frecuencia intermedia se puede utilizar para prácticamente cualquier número de “etapas” de separación de frecuencia y detección de señal, y el resultado puede hacer un sonido “más puro” o, en el caso del radar, una mejor señal de “retorno”. De hecho, el radar utiliza otro nivel intermedio conocido como “frecuencia de video”.

Detectores de radar

Este es otro juego de pelota completamente diferente. Quizás deberías abrir otra pregunta específicamente para este tema.

Answer 2

Hay una explicación de los receptores superheterodinos en el receptor Superheterodino.

En resumen, la energía de microondas tiene una medida de frecuencia en Gigahertz. Para analizar directamente las señales en esta banda se requieren componentes electrónicos que puedan operar con precisión en las bandas de Gigahertz. Esto es increíblemente caro.

Sin embargo, si tiene una señal de microondas a 1 Ghz (1,000 MHz) y la combina con una señal a 999 Mhz, básicamente obtiene una señal a 1000 MHz – 999 Mhz = 1 MHz. Es fácil construir una electrónica que funciona a 1 MHz, así que eso es lo que hacen.

Los beneficios no serían enormes para un receptor de radar pasivo. Solo tiene que detectar la señal, no hacer nada con ella. Pero todavía vale la pena hacerlo.

Los perturbadores de radar son un caso diferente. Estos necesitan generar una señal que es un poco diferente a la original. Así que mezclan la señal convertida hacia abajo con una fuente de frecuencia a una frecuencia ligeramente diferente y la retransmiten. Eso sería muy difícil de hacer sin reducir primero la señal a una frecuencia manejable.