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Cem ad alta frequenza: radar

Il radar non può considerarsi né un´invenzione, né una scoperta, tantomeno a carattere personale, in quanto diverse e distinte personalità hanno lavorato separatamente in diversi paesi per realizzarlo. Nemmeno lo stesso Guglielmo Marconi può ritenersi inventore di tale apparecchio, nonostante avesse delineato chiaramente il principio in una memorabile seduta dell´Istituto dei Radio Engineers americani (New York, 20 giugno 1922).
Immagine: distanza bersaglio, radar

I radar (RAdio Detection And Ranging) sono sistemi di radio rilevamento e determinazione della distanza che si fondano su concetti semplici, ma non sono di facile implementazione. Il loro funzionamento si basa sull´emissione di radiazioni elettromagnetiche e sulla successiva valutazione degli "echi" prodotti da eventuali oggetti riflettenti (bersagli) posti lungo la direzione di propagazione dell´onda, con un procedimento simile a quello usato nei sonar.
Il campo di frequenze va da alcuni MHz fino appena oltre il visibile per i radar laser, il principio di funzionamento è il medesimo in tutte le gamme, ma quel che cambia notevolmente è l´implementazione del sistema.
La distanza (D) del bersaglio si calcola in base al ritardo con cui l´eco è percepito.

Immagine: posizione angolare bersaglio, radar

Inoltre grazie alla direzionalità del fascio inviato si riesce a risalire alla posizione angolare del bersaglio.
L´angolo a è detto di elevazione, mentre ß è detto azimutale.
Se si ha a che fare con bersagli in movimento, il radar può seguirne la traccia e utilizzando strumenti di analisi e di calcolo può riuscire a predirne la posizione futura. Si possono inoltre notare variazioni di frequenza sui segnali di eco rispetto a quelli inviati da cui si derivano conclusioni sul fatto che il bersaglio sia fisso o mobile. Sfruttando l´effetto doppler si determina la velocità di movimento.
Se si ha un sistema con una buona risoluzione coi radar si riescono a distinguere dimensioni e forma dei bersagli; la risoluzione si può ottenere in termini di portata e/o di angolo.
Il radar è un dispositivo attivo in cui la portante trasmessa non è influenzata dall´ambiente circostante come accade per molti sensori ottici; un sistema radar può individuare bersagli anche di piccole dimensioni, vicini o lontani, in qualunque condizione meteo dopo un´opportuna scelta della frequenza di lavoro.

I radar, nati per adempire ad esigenze di tipo bellico, oggi trovano infinite applicazioni, in campo sia militare che soprattutto civile, dalla navigazione ai sistemi di controllo del volo, dai radar meteo ai sistemi antintrusione, dal controllo dei missili ai dispositivi di assistenza alla guida di automobili e tanto altro ancora.
I radar di importanza ambientale per le elevate potenze in ingresso presenti sul territorio sono comunque in numero limitato.
Gli impianti che sono per noi di maggior interesse sono quelli fissi e di grande potenza principalmente meteo e per il controllo del volo che possono avere impatto sulla popolazione; di seguito sono riportate le foto dei radar meteo di San Pietro Capofiume (BO) e Gattatico (RE), di proprietà di Arpa.

Foto: radar meteo di San Pietro Capofiume

Foto: radar meteo di Gattatico

Radar meteo di San Pietro Capofiume

Radar meteo di Gattatico


Dal punto di vista normativo, gli apparati Radar non rientrano appieno nel campo di applicazione del D.C.P.M. 8 luglio 2003.
Per l´esposizione della popolazione, a livello europeo, i livelli di riferimento presi sono quelli indicati dalle linee guida dell´ICNIRP.