Che cos’è il Radar, come funziona e come è fatto

Lo vediamo spesso protagonista dei film di guerra, ma il RADAR ha in realtà tantissime funzioni anche in campo civile, dal controllo del traffico navale e aereo alla meteorologia, fino alla geologia. È l'acronimo di RAdio Detection And Ranging, che in italiano vuol dire "rilevamento e misura di distanza attraverso le onde radio", e permette di “vedere”, anche a diverse centinaia di chilometri, qualsiasi oggetto che è presente nel suo raggio d’azione, anche nel buio totale della notte. Ma vediamo come è fatto e come funziona nello specifico.

Il principio di funzionamento del Radar

Il Radar è un sistema che utilizza le onde radio per la rilevazione e la localizzazione di oggetti. Il suo principio di funzionamento si basa sulla trasmissione e la successiva ricezione di un segnale radio a frequenza specifica. Il segnale è trasmesso da un’antenna che invia una serie di brevi impulsi elettromagnetici a intervalli regolari: quando una di queste onde colpisce un oggetto, chiamato in  gergo target, ne riflette una parte indietro verso l’antenna, tramite l'eco. Sulla base del tempo di andata-ritorno del segnale, un elaboratore ne determina la distanza, l’altezza e la velocità.

Facciamo un esempio: facciamo finta di trovarci davanti a un pozzo e di voler calcolare la sua profondità avendo a disposizione solo un cronometro e la nostra voce. Come facciamo? Prendiamo un bel respiro, urliamo dentro al pozzo e avviamo il nostro cronometro. Quando il nostro orecchio sentirà l’eco della nostra voce tornare indietro dal fondo del pozzo interrompiamo il cronometro. Conoscendo la velocità del suono e il tempo che il suono impiega ad andare e tornare, è possibile calcolare la profondità del pozzo. È proprio questo il principio alla base del Radar.

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Come è fatto un Radar?

Il Radar è composto da un'antenna che ruota a 360° sul suo asse, e che può compiere dai 10 ai 45 giri/min. Questa antenna è collegata a un trasmettitore che genera impulsi elettromagnetici, con frequenze che possono andare dai 30 MHz ai 40 GHz. L’onda di ritorno viene catturata da un ricevitore che, tramite dei filtri, separa i segnali utili da quelli di disturbo. Una volta nel sistema il segnale viene letto da un elaboratore, che proietta su un display il punto esatto in cui si trova l’oggetto. Ricapitolando: l'antenna girando su se stessa a 360° emette a intervalli prestabiliti delle onde elettromagnetiche; l'onda, colpendo un aeroplano o una nave, come uno specchio la riflette indietro verso il punto d’origine, e dopo essere processata da un elaboratore appare sullo schermo sotto forma di simbolo. Semplice ma efficace.

L'invenzione del Radar

Come potete immaginare lo sviluppo di questa tecnologia è stato collegato per diverso tempo alla difesa militare. Un primo antenato del Radar fu pensato negli anni ‘20 dal premio Nobel per la fisica Guglielmo Marconi, che, con un sistema di radiorilevamento di sua invenzione, riuscì, durante un esperimento, a individuare un veicolo. Il primo sistema Radar vero è proprio fu però realizzato nel 1935 da Sir. Robert Watson-Watt, al quale era stato dato l’incarico di mettere a punto un sistema di localizzazione degli aerei nemici. Questo sistema Radar venne subito adottato dalla difesa antiaerea britannica, che già nel 1940 aveva dotato tutte le sue navi e le coste dell’isola di numerosi sistemi radar antiaerei, che impedirono all'aviazione tedesca di conquistare il Regno Unito.

Gli utilizzi del Radar

Ma se pensate che il Radar sia solo uno strumento militare vi sbagliate di grosso. L’applicazione di questo sistema va dal controllo del traffico civile, sia aereo che navale, alla meteorologia – rilevando le masse nuvolose, la pioggia, la neve e il ghiaccio – alla geologia per studiare il sottosuolo, fino alla polizia che la usa per rilevare le velocità di un veicolo (l’autovelox per intenderci). Oggi viene installato anche nelle auto di ultima generazione per prevenire incidenti o come sensore per la frenata assistita e, in un futuro, potrebbe essere usato per la guida autonoma.