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INSTITUTO DE AERONÁUTICA E ESPAÇOCAMPUS DE PESQUISAS GEOFÍSICAS MAJOR EDSEL DE FREITAS COUTINHOPROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLDNOTAS DE AULA - ASTROFÍSICA - RADIOCIÊNCIA RADAR - PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO
RADAR, PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTOestá licenciado sob CC BY-NC-ND 4.0© 2 por PROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLD Publicado WPPT 17h11min de 12 de outubro de 2004 ©Angeloleithold https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Radar&oldid=94558
Figura 1: RADAR DO CINDACTA II - MORRO DA IGREJA SC (Fonte: Angeloleithold 2004)
INTRODUÇÃO
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Radar é um sistema que usa ondas de rádio para determinar a distância ( alcance ), direção ( azimute e ângulos de elevação ) e velocidade radial de objetos em relação ao local. É um método de radiodeterminação usado para detectar e rastrear aeronaves , navios , espaçonaves , mísseis guiados , veículos motorizados , mapear formações meteorológicas e terrenos. Um sistema de radar consiste em um transmissor produzindo ondas eletromagnéticas no domínio de rádio ou micro-ondas , uma antena transmissora , uma antena receptora (frequentemente a mesma antena é usada para transmitir e receber) e um receptor e processador para determinar propriedades dos objetos. Ondas de rádio (pulsadas ou contínuas) do transmissor refletem nos objetos e retornam ao receptor, dando informações sobre as localizações e velocidades dos objetos.
BIOLOGIA
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A capacidade da ecolocalização foi postulada pelo biólogo italiano Lazzaro Spallanzani (1729-1799), contudo somente foi descrita primeiramente nos anos de 1930. O termo é atribuído ao zoólogo Donald Griffine e ao pesquisador Jonas Ansel, que foi o primeiro a demonstrar conclusivamente a existência nos morcegos, animais mamíferos adaptados ao vôo, possuem a habilidade sonar compartilhada com aves e insetos. Durante o dia, ficam em cavernas, forros de casas abandonadas ou árvores. Tem hábitos noturnos, consomem principalmente insetos, frutos e também néctar de algumas flores. Os que se alimentam de sangue são chamados hematófagos. Emitem pulsos de ondas ultra-sônicas, isso é, com freqüência muito alta, na faixa de 20 a 215 kHz, pelas narinas ou pela boca, dependendo da espécie. As ondas atingem obstáculos no ambiente e voltam na forma de ecos com freqüência menor. Os sinais de retorno são captados pelo sistema auditivo, e, com base no tempo em que os ecos demoraram a voltar, das direções de onde vieram. Através da ecolocalização percebem se há obstáculos no caminho, as distâncias, as formas e as velocidades relativas entre eles, no caso de insetos voadores que servem de alimento, por exemplo. Dividem a capacidade sonar com os golfinhos e as baleias e alguns pássaros. O modo de utilizá-la varia para cada espécie, alguns emitem sons puros que duram até 150 milissegundos, enquanto outros usam uma série de “chilreios” curtos. A eficiência da ecolocalização também varia entre as espécies, sendo que os de hábito alimentar insetívoro, ou predadores de insetos em geral, possuem o sistema mais desenvolvido. Mesmo na escuridão total capturam sua presa em pleno vôo.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL O golfinho possui um extraordinário sistema acústico de ecolocalização que lhe permite obter informações sobre outros animais e o ambiente, pois consegue produzir sons de alta freqüência ou ultra-sônicos, na faixa de 150 kHz, sob a forma de “clicks” ou estalidos sonoros. Esses sons são gerados pelo ar inspirado e expirado através de um órgão existente no alto da cabeça, os sacos nasais ou aéreos. Os sons provavelmente são controlados, amplificados e enviados à frente através de uma ampola cheia de óleo situada na nuca ou testa, o Espermatócito, que dirige as ondas sonoras em feixe à frente, para o ambiente aquático. Esse ambiente favorece muito esse sentido, pois o som se propaga na água cinco vezes mais rápido do que no ar. A freqüência desses estalidos é mais alta que a dos sons usados para comunicações e é diferente para cada espécie. Quando o som atinge um objeto ou presa, parte é refletida na forma de eco e é captado por um grande órgão adiposo ou tecido especial no seu maxilar inferior ou mandíbula, sendo os sons transmitidos ao ouvido interno ou médio e daí para o cérebro. Grande parte do cérebro está envolvida no processamento e na interpretação dessas informações acústicas geradas pela ecolocalização. Assim que o eco é recebido, o golfinho gera outro estalido. Quanto mais perto está do objeto que examina, mais rápido é o eco e com mais freqüência os estalidos são emitidos. O lapso temporal entre os estalidos permite ao golfinho identificar a distância que o separa do objeto ou presa em movimento. Pela continuidade deste processo, o golfinho consegue seguí-los, sendo capaz de o fazer num ambiente com ruídos, de assobiar e ecoar ao mesmo tempo e pode ecoar diferentes objetos simultaneamente. O sentido dos golfinhos, além de permitir saber a distancia do objeto e se o mesmo está em movimento ou não, permite saber a textura, a densidade e o tamanho do objeto ou presa. O pássaro do petróleo ou Guácharo sul-americano (Steatornis caripensis) e certo tipo de andorinhão do gênero Aerodramus (Formerly collocalia) ou swiftlets das cavernas, são as únicas aves conhecidas que também podem ecolocalizar e voar na escuridão absoluta. Porém o sistema desses pássaros não é tão sofisticado quanto o do morcego e golfinho, além de servir somente para orientação ao vôo.
ELETROMAGNETISMO
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Um sistema de radar tem um transmissor que emite ondas de rádio conhecidas como sinais de radar em direções predeterminadas. Quando esses sinais entram em contato com um objeto, eles geralmente são refletidos ou espalhados em muitas direções, embora alguns deles sejam absorvidos e penetrem no alvo. Os sinais de radar são refletidos especialmente bem por materiais de condutividade elétrica considerável, como a maioria dos metais, água do mar e solo úmido. Isso torna possível o uso de altímetros de radar em certos casos. Os sinais de radar que são refletidos de volta para o receptor de radar são os desejáveis que fazem a detecção de radar funcionar. Se o objeto estiver se movendo em direção ou para longe do transmissor, haverá uma ligeira mudança na frequência das ondas de rádio devido ao efeito Doppler. Os receptores de radar geralmente, mas nem sempre, estão no mesmo local que o transmissor. Os sinais de radar refletidos capturados pela antena receptora são geralmente muito fracos. Eles podem ser fortalecidos por amplificadores eletrônicos . Métodos mais sofisticados de processamento de sinais também são usados para recuperar sinais de radar úteis. A fraca absorção de ondas de rádio pelo meio pelo qual elas passam é o que permite que conjuntos de radar detectem objetos em distâncias relativamente longas, distâncias nas quais outros comprimentos de onda eletromagnéticos, como luz visível, luz infravermelha e luz ultravioleta, são muito fortemente atenuados. Fenômenos climáticos, como neblina, nuvens, chuva, neve caindo e granizo, que bloqueiam a luz visível são geralmente transparentes para ondas de rádio. Certas frequências de rádio que são absorvidas ou espalhadas por vapor de água, gotas de chuva ou gases atmosféricos (especialmente oxigênio) são evitadas ao projetar radares, exceto quando sua detecção é pretendida. As ondas de rádio dos radares se propagam em linha reta, e a curvatura da Terra limita o seu alcance e, neste caso impede a detecção de aeronaves e navios. Isto ocorre porque a linha de radar tangencia a superfície da Terra, portanto não acompanha a sua curvatura e não detecta aeronaves ou navios que estejam abaixo dela. No caso de radares meteorológicos o alcance também é limitado pelo horizonte, por isso estes equipamentos são instalados em grandes elevações, e mesmo assim o alcance de um radar meteorológico é de 450 km, quando instalado em grandes altitudes. Desta forma a curvatura da Terra limita o seu alcance.
RADAR
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL O RADAR - Radio Detection And Ranging (Detecção e Telemetria pelo Rádio), é um dispositivo que permite detectar corpos que refletem radiofreqüência a longas distâncias. Emite pulsos eletromagnéticos que ao atingir o alvo buscado são refletidos. A sua operação se dá numa faixa do espectro eletromagnético em que é favorecida a alta transmissão de radiofreqüência na atmosfera sem interferências ocasionadas pela radiação solar. Os comprimentos de ondas utilizados para a operação do radar também permitem a propagação dos pulsos através da atmosfera mesmo estando nublada ou durante precipitações. A detecção das ondas refletidas, permite determinar a localização do objeto. Conforme já dito na História do Radar, o primeiro foi construído em 1904, por C. Hülsmeyer na Alemanha, naquela época não houve utilidade prática para tal dispositivo, de baixa precisão, construção difícil, e sistema de detecção de eco ineficiente. #PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Em 1934, Pierre David, revisando teoria eletromagnética, encontrou o estudo realizado pelo alemão. Iniciou então, experiências para o desenvolvimento de um sistema de detecção por ondas de rádio em alta freqüência. Este era eficiente para a localização de aviões. Simultaneamente, Henri Gutton e Maurice Ponte, conseguiram criar um dispositivo de detecção que funcionou com grande precisão. Em 1935, foi instalado o primeiro sistema de radiotelemetria no navio Normandie cujo objetivo era localizar e prevenir a aproximação de obstáculos.
No início da Segunda Guerra Mundial, Watson Watt, melhorou e desenvolveu novas tecnologias, utilizando o sistema de telemetria fixa e rotatória. Em função da maximização e da exatidão do processamento de sinal e eco por radiofreqüência, foi aprovado um projeto de instalação piloto para detecção de aeronaves inimigas, na costa da Inglaterra. Em função do sucesso alcançado da estação, foram instaladas muitas outras em todo o País. Os radares foram muito importantes na previsão de ataque, pois os ingleses sabiam com precisão a distância, velocidade e a sua direção, tendo tempo assim, de alarmar a população a fim se proteger, diminuindo imensamente baixas civis, apesar do bombardeio constante. As Potências do Eixo, também desenvolveram sistema similar, porém seu uso era diferente, os radares alemães, eram para aumentar a precisão de tiro, facilitando o direcionamento dos projéteis.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL O radar é composto por uma antena transmissora-receptora de sinais para Super Alta Freqüência (SHF), a transmissão é um pulso eletromagnético de alta potência, curto período e feixe muito estreito. Durante a propagação pelo espaço, o feixe se alarga em forma de cone, até atingir o objeto monitorado, sendo então refletido, e, retornando para a antena, que neste momento é receptora de sinais. Desta forma, através da velocidade de propagação do pulso conhecida, e o tempo de chegada do eco também, pode-se facilmente calcular a distância do alvo e saber se está se afastando, ou se aproximando. Este efeito é possível devido Efeito Doppler, pois a defasagem de freqüência entre o sinal emitido e recebido propicia o cálculo exato. O Equipamento é composto de uma antena transceptora, uma linha de transmissão, um transmissor de alta potência e alta freqüência, sistema de recepção, decodificação, processamento e visualização das informações coletadas, além da mesa de interface entre equipamento e operador.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL O nome próprio, "Radar" diz que é um sistema que usa ondas eletromagnéticas para identificar o tipo, a altitude, direção, velocidade de móveis ou fixos. Sejam aviões, navios, veículos terrestres, formações meteorológicas e terrenos. O transmissor que emite as ondas de rádio deve ter alta potência, embora já existam instrumentos de consumo bastante reduzido, por exemplo, radares embarcados em naves espaciais. Uma vez emitido, o sinal reflete no objeto e é detectado pelo receptor acoplado ao sistema. Apesar do sinal refletido ser muito fraco, é facilmente amplificado. Assim, o sistema de detecção consegue identificar objetos onde outros métodos, (Som ou a luz), seriam demasiado ineficientes. Os equipamentos de rastreamento de massas aéreas, ou radares meteorológicos distinguem com facilidade as precipitações dos mais diversos tipos. Os controles de tráfego aéreo, os sistemas detectores de velocidade funcionam de forma similar.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Originalmente o termo utilizado era RDF (Radio Direction Finder Grã - Bretanha). Foi alterado em 1941 para RADAR (Radio Detection And Ranging - Detecção e Telemetria pelo Rádio). Vários inventores, cientistas, engenheiros contribuíram para o seu desenvolvimento. O primeiro sistema que detectou "a presença de objetos metálicos distantes através de ondas rádio" foi Hülsmeyer, em 1904, conforme já descrito. Na experiência foi demonstrada a viabilidade de se detectar um navio em nevoeiro denso, contudo não informava a distância. Sua "Reichspatent" (Patente Alemã) era de número 165546, registrada no mês de abril. No dia 11 de novembro de 1905 o registro foi alterado para 169.154. Na Inglaterra recebeu a patente GB13170 e o sistema "telemobiloscope" no dia 22 de setembro de 1904. Nikola Tesla, em agosto de 1917, pesquisou os princípios relativos à emissão de ondas eletromagnéticas verificando alguns fenômenos de reflexão. Em 1934, o norte-americano Dr. Robert M. Page, testou pela primeira vez um radar monopulso. Os alemães, os franceses (French Patent n º 788795, em 1934), e principalmente ingleses, exploraram os sistemas de emissão e detecção como métodos de defesa contra ataque de aeronaves, sendo que a Inglaterra desenvolveu os sistemas mais avançados na época (British Patent GB593017 - Robert Watson - Watt, em 1935). O húngaro Zoltán Bay construiu um sistema em 1936, no laboratório Tungsram. Em 1934, Émile Girardeau, desenvolveu sistemas de emissão e detecção de pulsos eletromagnéticos, que, segundo declarações da época foram "concebidos de acordo com os princípios enunciados por Tesla".
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A Segunda Guerra Mundial precipitou as pesquisas para encontrar uma melhor resolução, maior portabilidade e recursos para a nova tecnologia defesa. No Pós - guerra os radares já eram utilizados no controle de tráfego aéreo, meteorologia, radioastronomia e controle rodoviário velocidade. Na marinha, os radares são utilizados para a navegação, detectando e monitorando obstáculos que podem oferecer riscos até a distância de duzentos quilômetros aproximadamente. No caso de belonaves de guerra, existem sistemas para a detecção de alvos e direcionamento de tiro passivo para facilitar o acerto de mira de projéteis disparados por canhões, metralhadoras, para direcionamento de tiro ativo de mísseis e torpedos. Existem os radares de defesa antiaérea com alcance de até duzentos quilômetros para captar aeronaves orientando as defesas em sua direção.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Nos Porta-aviões, existem radares semelhantes aos de aeroportos para orientar o tráfego aéreo, desembarque e embarque de aeronaves com segurança e em movimento. Neste caso o alcance atinge até 1.000 km em mar aberto. O uso de radares na aeronáutica se dá a nível de aeroportos, bases aéreas, aeronaves civis e militares, para monitoramento e orientação de tráfego aéreo. Os aeroportos mais modernos possuem radares para "vôo cego", isto é, para condições de visibilidade muito baixa, servindo à aterrissagem e decolagem com pouco teto sob neblina leve e baixo horizonte. A defesa aérea e vigilância utiliza radares mais específicos com detecção de alvos até 1.000 quilômetros para aviões em grande altitude, e alcance de até trinta quilômetros para aeronaves voando em baixa altitude. Os radares de direcionamento bélico são utilizados para orientar os mísseis balísticos no momento inicial de arremesso, para depois da decolagem, internamente estes possuem equipamentos de orientação autônomos (Alguns com GPS) para dirigi-los até seu alvo. A figura 1 mostra um diagrama em blocos típico de uma estação de radar, nesta observamos que a antena é transceptora, isto é, transmite e recebe os pulsos emitidos por si, este sistema é bastante utilizado pela aeronáutica.
Figura 1: Diagrama esquemático de uma estação de radar típica. (Fonte: Angeloleithold 2003)
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Nos radares de controle de tráfego e vigilância aérea de maior alcance, o monitoramento não se dá por uma única estação de vigilância e rastreamento, e sim por muitas interligadas e com os sinais processados de forma redundante pela somatória e processamento de todos os dados numa central. No Brasil, o (http://www.decea.gov.br/oqueeosisceab/sisceab.htm) SISCEAB (Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro) possui um sistema que funciona desta forma, onde existem radares múltiplos e redundantes com alcance de até 4.000 km, que interligados cobrem os 8,5 milhões de km² do território nacional. As aeronaves de combate possuem radares de interceptação, radares de ataque com pulsos eletromagnéticos de alta definição que permitem o vôo em baixa altitude sem visão direta do solo, além de radares nos mísseis ar-ar e ar-terra, para busca de alvos por sistemas de detecção eletromagnética, pois os sensores de calor são obsoletos e fáceis de ser despistados. Na força terrestre, Exército Brasileiro, existem radares de patrulha aérea, com alcance de até trezentos quilômetros, radares de aquisição de alcance até cem quilômetros, de tiro e perseguição de mísseis terra-ar, antiartilharia, para reconstituição das trajetórias dos projéteis, para localização das peças de artilharia com alcance de até dez quilômetros, e, radares de vigilância terrestre para detectar alvos móveis e regulagem de tiro de alta precisão. Os radares de pequeno alcance na guerra moderna, entre eles se destacam os Rasura com alcance de 5 quilômetros usados pela infantaria, o Rapace utilizado nos carros de combate blindados com alcance de até cinco quilômetros, além do Ratac utilizado pelas peças de artilharia para detectar alvos à trinta quilômetros. Os radares meteorológicos são de suma importância para o monitoramento da atmosfera, facilitando assim atividades como a agricultura, aeronáutica, entre outras atividades, pois detectam com precisão os movimentos das massas de ar, dando subsídios aos meteorologistas para prevenir, desde geadas, vendavais e chuvas de granizo, entre outros fenômenos que podem ser rastreados. Cientistas usam o radar para várias aplicações espaciais, por exemplo, rastreiam objetos em órbitas ao redor da Terra. Isto ajuda os cientistas e engenheiros a vigiar satélites, partes de foguetes abandonados, etc.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Durante viagens espaciais os radares também são utilizados para medir distâncias precisas, como nas missões da Apollo nos anos 60 e 70. A US Magellan, (sonda espacial), mapeou a superfície do planeta Vênus com um radar entre 1990 a 1994. Outra importante aplicação espacial é a utilização de uma rede de satélites que emitem sinais de ondas de rádio. O mais conhecido desse tipo de sistema é o GPS que fornece uma navegação de alta precisão para qualquer pessoa que possua um receptor. A figura 2 ilustra um tipo de radar cuja função é mapear as massas gasosas, muito útil para se observar furacões, por exemplo. Um dos maiores avanços deste sistema, além do uso para a navegação, é justamente para a observação e previsão meteorológica.
Figura 2: 1960 Atlantic hurricane season (Fonte NASA)
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A reflexão ou espalhamento de ondas eletromagnéticas, ocorre quando um objeto sólido no ar ou vácuo, recebe a "iluminação" por pulsos emitidos a partir de um radar. Isso ocorre sempre que existem alterações significativas na densidade atômica entre o elemento emissor e o objeto iluminado, isto é, sempre quando atingido um alvo, este espalha as ondas de rádio. As superfícies eletricamente condutoras se tornam bons espelhos para radiofreqüência, desta forma aeronaves e navios são facilmente detectados. Para dificultar a reflexão eletromagnética, veículos militares contém em suas blindagens elementos resistivos e substâncias magnéticas que "camuflam" boa parte dos sinais pois se tornam boas absorvedoras de energia eletromagnética. As ondas de radar se dispersam de diversas formas, dependendo do comprimento de onda, freqüência e forma do alvo. Se a a freqüência é muito maior em comprimento de onda que o tamanho do alvo, a energia será devolvida ao largo de uma forma semelhante à maneira como luz é refletida por um espelho. Sendo muito maior do que o tamanho do alvo, este é polarizado da mesma forma que uma antena dipolo. À este efeito se dá o nome de "espalhamento Rayleigh". Quando as duas escalas são comparáveis, poderão haver ressonâncias, isto é, o objeto atingido pela frente de onda ressona e devolve a radiação reemitindo-a. Freqüências muito altas, quando atingem o alvo, refletem em suas curvas e cantos, deformando o sinal. Os objetos mais reflexivos como metais possuem bordas e cantos com ângulos menores que 90°. Uma estrutura composta por três superfícies planas reunidas em um único canto (Forma piramidal), ao penetrar em si a radiofreqüência, sempre vai refletir ondas eletromagnéticas. A este efeito se chama reflexão de canto cujos refletores são comumente utilizados em radares refletores, freqüentemente em embarcações, a fim de melhorar a sua detecção numa situação de salvamento e para reduzir as colisões. Por semelhança, para evitar a detecção, o ângulo se inverte, isto é, ao invés de ser utilizada a parte interna de uma pirâmide reflexiva, se utiliza a parte externa, o que provoca um espalhamento em todas as direções do sinal, o que causa a impressão deste ter sido absorvido.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A transmissão de ondas eletromagnéticas num meio é diretamente proporcional ao comprimento de onda, desta forma se deve escolher a freqüência de acordo com o fim a que se destina. A reflexão de ondas eletromagnéticas ou espalhamento, ocorre quando há mudança física na constante dielétrica ou diamagnética do meio de propagação. Ou seja, um objeto sólido no ar, no vácuo ou mesmo em outros meios, causa alterações significativas na densidade atômica entre o alvo e o meio que o rodeia, isso normalmente acarretará no espalhamento de ondas eletromagnéticas incidentes. Esta particularidade ocorre em materiais eletricamente condutores, metais, fibras de carbono entre outros. A penetrabilidade e propagação dos pulsos eletromagnéticos depende de vários fatores, por exemplo: da umidade do ar, esta altera significativamente sua densidade, se o feixe emitido se propaga rente ao solo a densidade da vegetação também influi na propagação das ondas eletromagnéticas de comprimento de onda muito curto (SHF - Super High Frequency) ou seja, se o comprimento de onda do pulso de radar for muito curto, este poderá interagir com a superfície do solo devido comprimento de onda da vegetação superficial. Em casos de comprimentos de onda mais longos, a interação se dará nas camadas inferiores, e dependendo da freqüência, esta ocorrerá inclusive com o solo ou mesmo subsolo. Os radares, são adequados para a detecção de aeronaves, navios, etc. , contudo, se na pintura, ou na blindagem houver materiais bons absorvedores de ondas eletromagnéticas que possuam constantes resistivas à radiofreqüência, ou mesmo compostos magnéticos que alteram a propagação de ondas, estas terão suas direções alteradas ou serão absorvidas. Isso causará a "camuflagem" eletromagnética do alvo, e este ficará invisível para um radar, à exemplo das pinturas que camuflam visualmente objetos militares nas selvas. A eficiência de um radar, sua sensibilidade e capacidade de imageamento depende de vários fatores, e estes podem ser equacionados através de diversos dados que formam a chamada "equação do radar", esta é formada pela Potência de transmissão, ganho de transmissão antena, área de abertura efetiva da antena de recepção, da seção transversal do radar, ou coeficiente de dispersão do alvo, do fator de propagação, da distância do transmissor ao alvo e da distância do alvo para o receptor:
onde:
Pt = Potência de transmissão
Gt = Ganho de transmissão da antena.
Ar = Área de abertura efetiva da antena de recepção.
σ = Seção transversal do radar, ou coeficiente de dispersão do alvo.
F = Fator de propagação.
Rt = Distância do transmissor ao alvo.
Rr = Distância do alvo para o receptor
Se transmissor e receptor estão situados no mesmo local a equação se modifica para:
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Na faixa de comprimento de onda óptico, ocorre a interação a nível de ressonância molecular na superfície de contato, no caso das microondas se condiciona a resposta à geometria e à rugosidade das grandezas dielétricas de superfície. Ao se combinar imagens por microondas e do espectro óptico, é possível uma substancial melhora na observação dos alvos. A potência recebida diminui à quarta potência, isso significa que a distância de reflexão do alvo ao sistema RADAR é muito pequena. Com F = 1 se têm medidas para o vácuo, o fator de propagação para efeitos de interferências ou sombreamento depende das condições do ambiente, e, numa situação real, estas devem ser levadas em conta. Outros desenvolvimentos matemáticos dos processamentos dos sinais de radar, incluem a análise tempo-freqüência. Da mesma forma que os atrasos ou ruídos são gerados quando um radar está móvel, muitas vezes os sinais refletidos sofrem distorções chamadas "chirp" (mudança de frequência, em função do tempo , semelhante ao som emitido por aves ou morcegos), estas podem confundir os sistemas que calculam as distâncias em função do efeito Doppler.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Nos sinais transmitidos por radares, o campo elétrico é perpendicular à direção de propagação, e esta considerada a polarização da onda. As polarizações dos sinais emitidos podem ser horizontais, verticais, lineares ou circulares, dependendo do fim a que se destinam vários tipos de reflexões. Por exemplo, polarização circular é usada para minimizar as interferências causadas pela chuva, a Linear retorna normalmente de superfícies metálicas, a polarização randômica retorna normalmente o sinal quando superfície do alvo é de formação fractal, (rochas ou solo), usada por radares navegação. Os pulsos eletromagnéticos emitidos devem ser de tal magnitude, que seja suficiente para superar as diversas fontes de sinais indesejáveis, consideradas ruídos ou espúrios. O feixe deve ser concentrado, se possível, apenas no próprio alvo, desta forma, as antenas devem ter uma emissão bastante estreita.
Figura 2: Pulso transmitido e pulso refletido de RADAR (Observar o ruído). Fonte Angeloleithold PY5AAL.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Em geral, em todos sistemas de prospecção reflexiva, sejam radares, sonares, ou sistemas de localização onde se utilizam feixes de luz, ultrasom, etc, os espúrios (Ruídos) podem ser originados por fontes internas e externas, tanto passivas quanto ativas. A capacidade do sistema para superá-los é dada pela relação sinal-ruído, (SNR signal-to-noise ratio). Quanto mais elevado a SNR, melhor a qualidade de rastreamento. As fontes de ruído interno são geradas por variações aleatórias de sinal-ruído (Ver Figura 2), causadas por componentes eletrônicos do estado sólido (Transístores, diodos, circuitos integrados, etc). Normalmente são observadas como variações aleatórias que se sobrepõem ao eco do sinal emitido. Quanto menor a potência mais difícil a discriminação entre o sinal de retorno e os espúrios internos ou externos. Portanto, sempre o receptor é o maior captador dos tais, a estes se dá o nome de "noise valor (NV)", que é uma medida do ruído produzido por um receptor, em comparação com um receptor ideal. As interferências geradas por fontes externas, também são de grande importância para a discriminação e qualidade de um sinal. Um exemplo comum é a radiação térmica de fundo provinda do alvo. Nos sistemas mais modernos, devido elevado desempenho dos receptores, o ruído interno é aproximadamente igual ou inferior ao externo. Quando se aponta a antena de radar para cima, o ruído térmico é bastante reduzido e se torna fácil captar sinais de outras regiões do Espaço. Também existe um ruído chamado "Flicker", provocado pelo trânsito de elétrons que depende da freqüência de operação do radar, é muito inferior ao ruído térmico quando a freqüência é alta, contudo é bastante importante quando se faz leituras de alvos que estão no limiar de alcance. Quando se emite pulsos eletromagnéticos em direção a um alvo, o sinal de retorno ou eco, contém sinais ou ecos que são, por definição, desinteressantes para aos operadores. Embora não sejam ruídos, pois trata-se de reflexões diversas de objetos naturais, estes devem ser discriminados. Exemplos de "imagens" que se enxergam numa tela de radar são: terra (suas elevações, topografia, etc), mar (Movimentações de ondas, diferenças de marés), precipitação (chuva, neve ou granizo), tempestades de areia (Movimentos de grandes massas de matéria que causa refração, e reflexão dos sinais), animais (principalmente aves voando em grandes quantidades), turbulência atmosférica (Movimentações de massas térmicas), mudanças de eletricidade atmosférica provindas da ionosfera, reflexões ou absorções dos sinais de RF em função de variações ionsoféricas, rastros de meteoros, edifícios, estruturas metálicas, etc.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL As ligações entre os transceptores e antenas nos sistemas de radar são feitas por linhas de transmissão como guia de ondas para freqüências mais altas, ou cabos coaxiais, para freqüências menores. Dependendo do comprimento de onda utilizado e do comprimento físico da linha de transmissão, ocorre um fenômeno chamado "embaralhamento". No caso de cabos coaxiais, ou mesmo em guias de onda, os efeitos de embaralhamento do sinal entre a antena e o transceptor, causam erros de leituras ou imagens "fantasmas". A imagem observada numa tela de radar típico, de antena rotativa, normalmente é um ponto central, que tem a partir de si uma linha que gira a exemplo de um ponteiro de relógio. À medida em que o sinal se propaga, reflete e retorna o eco para a antena, este no caminho em que percorre após ter sido captado para "dentro" da guia é interferido por ecos de poeira e partículas que se encontram em seu caminho. Para se minimizar este efeito, se ajusta o tempo de envio do pulso e a fase de recepção de forma a não afetar a precisão do intervalo, pois, em geral, este tipo de espúrio ocorre enquanto o sinal está se propagando em direção ao alvo, antes de sair da guia de ondas.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Embora algumas fontes de ruído sejam indesejáveis, a exemplo de leitura de nuvens de tempestades, ou radares de defesa aérea, em alguns casos como radares meteorológicos que marcam as movimentações de massas de ar os espúrios causados pelas tais é o principal fator de varredura. Existem vários métodos de detecção e neutralização de sinais embaralhados, estes em geral, ocorrem em radares de varredura estática. Portanto, ao comparar leituras de ecos, é desejável que os alvos sejam exibidos se movendo, assim, ecos estáticos podem ser eliminados. O embaralhamento de sinais também pode ser reduzido pelo uso de polarização horizontal, enquanto chuva é reduzida com polarização circular. No caso de radares meteorológicos o efeito deve ser contrário, pois a polarização linear é melhor para detectar precipitação. Existe um sistema chamado CFAR (Constant False Alarm - Rate), este é uma espécie de controle automático de ganho, (ou AGC) é um método que se baseia em pelo fato do embaralhamento de sinal retornar em número maior que o sinal aguardado. Assim, o ganho do receptor se ajusta automaticamente para manter um nível constante do sinal de retorno eliminando os sinais mais fracos, ou "fantasmas". Em casos de sinais fracos e reflexões secundárias quase de mesma magnitude, os alvos reais acabam "embaralhados" com os sinais virtuais (Irreais), isto é, o mesmo objeto aparece em duas posições diferentes, pois o sinal forte é "atenuado" e o fraco é "amplificado". Os sinais falsos, e/ ou embaralhados podem também ser causados por ecos múltiplos de alvos verdadeiros devida reflexão no terreno, formação de dutos atmosféricos, reflexões e refrações ionosféricas múltiplas, formação também de "dutos" ou guias de ondas ionosféricas (Dutificação da propagação entre camadas ionizadas), entre outros fenômenos. O espalhamento de sinal, ou as leituras erradas devidas variações iônicas, causam um efeito em que o alvo, mesmo fixo parece estar se movendo, em outros casos, aparecem objetos duplicados, um real e um virtual, também ocorre a absorção do sinal, isto é, o objeto "some" para aparecer em seguida em outro ponto da tela. Em aeronaves, o sinal às vezes é multi - refletido para solo abaixo, aparecendo para o operador como um objeto idêntico abaixo do real, isto é, enxergam-se dois aviões, um na altitude correta e outro mais abaixo. Os radares assim, quando utilizam sistemas ou softwares que unificam os alvos real e virtual podem tentar unificá-los e causar erro de leitura, mostrando o objeto numa altura incorrecta, ou pior, eliminá-lo da observação. Os problemas de leituras erradas podem ser reduzidos pela incorporação de mapas do terreno no monitor de forma a eliminar os possíveis ecos que parecem originários ou abaixo do solo, ou acima de uma certa altitude. Existem softwares utilizados para identificar alvos falsos através do cálculo de probabilidades do sinal de retorno, fornecendo assim com uma certa precisão a distância, altitude e direção dos objetos prospectados.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Sabe-se que a única maneira de se ter certeza de que um alvo é real é por sobreposição de informações, ou seja, informações redunantes provindas de diversas fontes. Em geral, os radares se agrupam em imageadores e não imageadores. Os primeiros são compostos por antenas rotatórias, existem os chamados "SLAR - radares de visada lateral de abertura real, "SAR - radares de visada lateral de abertura sintética". São radares imageadores: espectrômetros, escaterômetros e altímetros. Os Radares de Visada Lateral de Abertura Real SLAR-RAR desenvolvidos durante a II Guerra Mundial, foram os primeiros imageadores que utilizaram microondas, eram utilizados para auxiliar bombardeiros noturnos. Possuem uma antena cuja gaometria propicia uma iluminação lateral e os alvos são atingidos por um feixe largo verticalmente e estreito horizontalmente. O movimento da aeronave produz a varredura de geração de imagem durante a sua passagem sobre a área a ser observada. Este sistema possui uma resolução azimutal diretamente proporcional à distância entre o ponto de emissão e a região imageada, e é inversamente proporcional ao comprimento de onda da própria antena, isso constitui numa limitação, pois, para ser obtida uma resolução azimutal de qualidade, ou se diminui a distância a distância do alvo, ou se aumenta o comprimento da antena. Na década de 1950, foi desenvolvido um sistema que reduzia algumas das desvantagens, é o "radar de abertura sintética ou SAR", a resolução azimutal deste sistema independe da distância entre a antena e o alvo. Em 1978 a NASA lançou o primeiro radar orbital, foi o SEASAT, a partir deste iniciou um programa chamado "SIR - Shuttle Imaging Radar", este era executado por uma série de vôos de curta duração. Foram lançados primeiramente as naves SIR-A e SIR-B em 1981 e 1984 respectivamente. Em 1994 foi lançado o SIR-C. Em 1981 iniciaram as missões de maior duração com o lançamento do ALMAZ-1, em 1991 o ALMAZ-2 e o ERS-1 em 1992 o JERS-1 em 1992, em 1995 a missão ERS-2 e RADARSAT.
CARACTERÍSTICAS
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Um sistema de radar tem um transmissor que emite ondas de rádio conhecidas como sinais de radar em direções predeterminadas. Quando esses sinais entram em contato com um objeto, eles geralmente são refletidos ou espalhados em muitas direções, embora alguns deles sejam absorvidos e penetrem no alvo. Os sinais de radar são refletidos especialmente bem por materiais de condutividade elétrica considerável, conforme já descrito, a maioria dos metais, água do mar e solo úmido. Isso torna possível o uso de altímetros de radar em certos casos. Os sinais de radar que são refletidos de volta para o receptor de radar são os desejáveis que fazem a detecção de radar funcionar. Se o objeto estiver se movendo em direção ou para longe do transmissor, haverá uma ligeira mudança na frequência das ondas de rádio, efeito Doppler. Os receptores de radar geralmente, mas nem sempre, estão no mesmo local que o transmissor. Os sinais de radar refletidos capturados pela antena receptora são geralmente muito fracos. Eles podem ser fortalecidos por amplificadores. Métodos mais sofisticados de processamento de sinais também são usados para recuperar sinais de radar úteis.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A fraca absorção de ondas de rádio pelo meio pelo qual elas passam é o que permite que conjuntos de radar detectem objetos em distâncias relativamente longas, distâncias nas quais outros comprimentos de onda eletromagnéticos, como luz visível, luz infravermelha e luz ultravioleta, são muito fortemente atenuados. Fenômenos climáticos, como neblina, nuvens, chuva, neve caindo e granizo, que bloqueiam a luz visível são geralmente transparentes para ondas de rádio. Certas frequências de rádio que são absorvidas ou espalhadas por vapor de água, gotas de chuva ou gases atmosféricos, especialmente oxigênio, são evitadas ao projetar radares, exceto quando sua detecção é pretendida.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Conforme já descrito, RADAR significa detecção por pulsos de RF, tipicamente em frequências de microndas geralmente modulada para permitir que o sistema capte as ondas refletidas propiciando dados necessários para a sua análise visual ou automática. O pulso pode ser modulado ou também podem ser utilizadas onda contínua como o radar Doppler, em que pode não ser necessária a modulação. Com modulação de impulsos, o pacote de ondas ou transportador do sinal é simplesmente ligado e desligado em sincronia com os pulsos. O envelope de forma de onda de impulso é demodulado a partir do radio pacote (Transportador) no receptor. A largura do pulso ou sua duração assegura que o radar emita energia suficiente para permitir que o impulso refletido seja detectável pelo seu receptor. A quantidade de energia emitida pelo alvo distante é resultante da potência de saída do transmissor, e da duração da transmissão. Portanto, a largura de pulso restringe a gama máxima de detecção de um alvo. Ela também determina a discriminação "gama", que é a capacidade do radar para distinguir entre dois alvos bastante próximos. Em qualquer gama, com ângulos de azimute e elevação semelhantes, vistos por um radar de impulsos não modulado, a discriminação do intervalo é aproximadamente igual no raio da metade da duração do impulso. A largura de pulso também determina a zona morta em faixas estreitas. Quando a saída do transmissor está ativa, a entrada do receptor está inibida ou desligada, para evitar que os amplificadores sejam saturados de RF e se danifiquem. Um eco de radar levará aproximadamente 10,8 mS para retornar de aproximadamente 1800 metros, contando a partir da borda do do trem de pulsos transmissor (Tx0), também conhecido como transmissor principal.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A 1 km de distância o tempo é 6,7 ms, se a largura de pulso do radar é 1 ms, não há detecção de alvos mais próximos de 150 m porque o receptor está bloqueado. Ou seja não se pode simplesmente aumentar a largura de pulso para obter maior alcance, sem ter um impacto sobre outros fatores de desempenho. Para se obter um eco discernível, a maioria dos sistemas de radar emite pulsos continuamente e a taxa de repetição destes pulsos é determinada pelo necessidade de detecção. Um eco de um alvo será visto no monitor integrado pelo processador de sinal toda vez que um novo pulso é transmitido, reforçando o retorno e facilitando a detecção. Quanto maior o PRF usado, mais nítido o alvo é visto. Em geral, os projetos procuram usar um PRF mais potente o possível de acordo com os outros fatores que o restringem, interferências, opacidade atmosférica à RF, sinais fantasmas, etc. As características de largura de feixe da antena e a periodicidade necessária com a qual o radar deve prospectar o campo de visão com uma largura de feixe horizontal de 1°, que varre todo o horizonte em 360° a cada 2 segundos com um PRF de 1080 Hz, irradiará 6 pulsos ao longo de cada arco de 1 grau. Se o receptor necessitar de pelo menos 12 pulsos refletidos, de amplitudes semelhantes para obter uma probabilidade aceitável de detecção, então há três opções para o projetista: duplicar o PRF, reduzir para metade a velocidade de varredura ou duplicar a largura do feixe. Na realidade, as três escolhas são usadas, em diferentes graus.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL O PRF escalonado é um processo de transmissão em que o tempo entre as prospecções do radar muda ligeiramente, de forma repetível e facilmente discernível, um trem escalonável. A mudança de freqüência de repetição permite ao sistema uma integração em uma base pulso a pulso, diferenciar entre retornos de suas próprias transmissões e retornos de outros sistemas de radar com o mesmo PRF e uma freqüência de rádio similar. Considerando um intervalo constante entre pulsos, as reflexões alvo aparecem numa gama relativamente constante relacionada com o tempo de propagação do impulso. No espectro de RF muito saturado de outros sinais, podem haver outros pulsos detectados pelo receptor, quer diretamente a partir do transmissor ou como reflexões de outros lugares. Como sua "distância" aparente é definida pela medição de seu tempo em relação ao último pulso transmitido pelo equipamento, os espúrios ou outros pulsos podem aparecer a qualquer distância aparente, dando informação errônea. Quando o PRF de um primeiro radar é muito semelhante ao PRF de outro, as distâncias aparentes de um alvo podem ser vistas como reais, embora sejam interferentes. Usando o escalonamento, um designer de radar pode forçar o sistema para saltar erraticamente em escala aparente, inibindo a integração e reduzindo ou mesmo suprimindo seu impacto na detecção do alvo verdadeiro, pois, sem PRF escalonado, quaisquer pulsos provenientes de outro radar na mesma frequência de rádio podem parecer estáveis no tempo e podem ser confundidos com reflexos da própria transmissão.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Com o PRF escalonado, os próprios alvos do radar aparecem estáveis em alcance em relação ao impulso de transmissão, enquanto os ecos de "interferência" podem se mover em uma faixa aparente não correlacionada, fazendo com que sejam rejeitados pelo receptor. O PRF escalonado é apenas uma de várias técnicas semelhantes usadas para isso, incluindo PRF variável em que o sincronismo de pulso é alterado de um modo menos previsível. Também a modulação em freqüência do pulso e várias outras técnicas similares, cujo principal objetivo é reduzir a probabilidade de sincronismo não intencional são utilizadas.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Se ondas eletromagnéticas viajando através de um material encontram outro material, tendo uma constante dielétrica ou constante diamagnética diferente da primeira, as ondas refletirão ou se espalharão da fronteira entre os materiais. Isso significa que um objeto sólido no ar ou no vácuo, ou uma mudança significativa na densidade atômica entre o objeto e o que o cerca, geralmente espalhará ondas de radar (rádio) de sua superfície. Isso é particularmente verdadeiro para materiais eletricamente condutores, como metal e fibra de carbono, tornando o radar bem adequado para a detecção de aeronaves e navios. O material absorvente de radar, conforme já citado, contém substâncias resistivas e às vezes magnéticas, é usado em veículos militares para reduzir a reflexão do radar. Isso é o equivalente em rádio de pintar algo de uma cor escura para que não possa ser visto a olho nu à noite.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL As ondas de radar se espalham de várias maneiras, dependendo do comprimento de onda e do formato do alvo. Se o comprimento de onda for muito menor que o tamanho do alvo, a onda ricocheteia de forma semelhante à forma como a luz é refletida por um espelho. Se o comprimento de onda for muito maior que o tamanho do alvo, o alvo pode não ser visível devido à reflexão ruim. A tecnologia de radar de baixa frequência depende de ressonâncias para detecção, mas não identificação, de alvos. Isso é descrito pela dispersão de Rayleigh, um efeito que cria o céu azul e o pôr do sol vermelho da Terra. Quando as duas escalas de comprimento são comparáveis, pode haver ressonâncias. Os primeiros radares usavam comprimentos de onda muito longos que eram maiores que os alvos e, portanto, recebiam um sinal vago, enquanto muitos sistemas modernos usam comprimentos de onda mais curtos de alguns centímetros que podem criar imagens de objetos pequenos. Ondas curtas de rádio refletem de curvas e cantos de forma semelhante ao brilho de um pedaço de vidro arredondado. Os alvos mais refletivos para comprimentos de onda curtos têm ângulos de 90° entre as superfícies refletivas. Um refletor de canto consiste em três superfícies planas que se encontram como o canto interno de um cubo. A estrutura refletirá ondas que entram em sua abertura diretamente de volta para a fonte. Eles são comumente usados como refletores de radar para tornar objetos difíceis de detectar mais fáceis de detectar. Refletores de canto em barcos, por exemplo, os tornam mais detectáveis para evitar colisões ou durante um resgate. Por razões semelhantes, objetos destinados a evitar a detecção não terão cantos internos ou superfícies e bordas perpendiculares às prováveis direções de detecção, o que leva a aeronaves furtivas de aparência "estranha" . Essas precauções não eliminam totalmente a reflexão devido à difração, especialmente em comprimentos de onda maiores. Fios longos de meio comprimento de onda ou tiras de material condutor, como palha , são muito refletivos, mas não direcionam a energia espalhada de volta para a fonte. A extensão em que um objeto reflete ou espalha ondas de rádio é chamada de seção transversal do radar .A mudança de frequência é causada pelo movimento que altera o número de comprimentos de onda entre o refletor e o radar. Isso pode degradar ou melhorar o desempenho do radar, dependendo de como afeta o processo de detecção. Como exemplo, a indicação de alvo em movimento pode interagir com o Doppler para produzir cancelamento de sinal em certas velocidades radiais, o que degrada o desempenho.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Sistemas de radar baseados no mar, homing de radar semi-ativo , homing de radar ativo , radar meteorológico, aeronaves militares e astronomia de radar dependem do efeito Doppler para melhorar o desempenho. Isso produz informações sobre a velocidade do alvo durante o processo de detecção. Isso também permite que pequenos objetos sejam detectados em um ambiente contendo objetos muito maiores e de movimento lento nas proximidades. O desvio Doppler depende se a configuração do radar é ativa ou passiva. O radar ativo transmite um sinal que é refletido de volta para o receptor. O radar passivo depende do objeto enviar um sinal para o receptor. A mudança de frequência Doppler para radar ativo é a seguinte, onde FD é a frequência Doppler, FT é a frequência de transmissão, VR é a velocidade radial e "c" é a velocidade da luz.
O radar passivo é aplicável a contramedidas eletrônicas e radioastronomia da seguinte forma:
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Apenas o componente radial da velocidade é relevante. Quando o refletor está se movendo em ângulo reto ao feixe do radar, ele não tem velocidade relativa. Objetos se movendo paralelamente ao feixe do radar produzem a mudança máxima de frequência Doppler. Quando a frequência de transmissão FT é pulsado, usando uma frequência de repetição de pulso de FR, o espectro de frequência resultante conterá frequências harmônicas acima e abaixo FT com uma distância de FR. Como resultado, a medição Doppler só é não ambígua se a mudança de frequência Doppler for menor que a metade de FR chamada de frequência de Nyquist, uma vez que a frequência retornada não pode ser distinguida de outra forma do deslocamento de uma frequência harmônica acima ou abaixo, exigindo assim:
Ou quando substituir por FD:
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Por exemplo, um radar meteorológico Doppler com uma taxa de pulso de 2 kHz e frequência de transmissão de 1 GHz pode medir com segurança a velocidade do clima até no máximo 150 m/s, portanto não pode determinar com segurança a velocidade radial de aeronaves ou mísseis se movendo a 1.000 m/s. Em toda radiação eletromagnética, o campo elétrico é perpendicular à direção de propagação, e a direção do campo elétrico é a polarização da onda. Para um sinal de radar transmitido, a polarização pode ser controlada para produzir efeitos diferentes. Os radares usam polarização horizontal, vertical, linear e circular para detectar diferentes tipos de reflexões. Por exemplo, a polarização circular é usada para minimizar a interferência causada pela chuva. Os retornos de polarização linear geralmente indicam superfícies metálicas. Os retornos de polarização aleatória geralmente indicam uma superfície fractal, como rochas ou solo, e são usados por radares de navegação. Um feixe de radar segue um caminho linear no vácuo, mas segue um caminho um tanto curvo na atmosfera devido à variação no índice de refração do ar, que é chamado de horizonte de radar. Mesmo quando o feixe é emitido paralelamente ao solo, o feixe sobe acima do solo enquanto a curvatura da Terra afunda abaixo do horizonte. Além disso, o sinal é atenuado pelo meio que o feixe atravessa, e o feixe se dispersa. O alcance máximo do radar convencional pode ser limitado por uma série de fatores, dentre eles estão Linha de visão, que depende da altura acima do solo. Sem uma linha de visão direta, o caminho do feixe é bloqueado; O alcance máximo não ambíguo, que é determinado pela frequência de repetição do pulso e é a distância que o pulso pode percorrer e retornar antes que o próximo pulso seja emitido; Sensibilidade do radar e a potência do sinal de retorno conforme computado na equação do radar. Este componente inclui fatores como as condições ambientais e o tamanho ou seção transversal do radar ao alvo.
Acima: Diagrama do alcance máximo de radar. A curvatura da Terra impede alcances além dela. (Fonte: USAF)
Alturas do eco do sinal de radar:
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A maneira de obter uma medição de distância, alcance, é baseada no tempo de voo, um pulso curto de sinal de rádio ou radiação eletromagnética e o tempo da reflexão, a distância é metade do tempo de ida e volta multiplicado pela velocidade do sinal. O fator de metade vem do fato de que o sinal tem que viajar até o objeto e voltar novamente. Como as ondas de rádio viajam na velocidade da luz, a medição precisa da distância requer eletrônicos de alta velocidade. Na maioria dos casos, o receptor não detecta o retorno enquanto o sinal está sendo transmitido. Por meio do uso de um duplexador, o radar alterna entre transmissão e recepção a uma taxa predeterminada. Um efeito semelhante também impõe um alcance máximo. Para maximizar o alcance, tempos maiores entre os pulsos devem ser usados, chamados de tempo de repetição de pulso ou sua frequência recíproca de repetição de pulso. Esses dois efeitos tendem a estar em desacordo um com o outro, e não é fácil combinar bom alcance curto e bom alcance longo em um único radar. Isso ocorre porque os pulsos curtos necessários para uma boa transmissão de alcance mínimo têm menos energia total, tornando os retornos muito menores e o alvo mais difícil de detectar. Isso poderia ser compensado usando mais pulsos, mas isso encurtaria o alcance máximo. Então, cada radar usa um tipo particular de sinal, radares de longo alcance tendem a usar pulsos longos com longos atrasos entre eles, e radares de curto alcance usam pulsos menores com menos tempo entre eles. Com o avanço da tecnologia, muitos radares agora podem alterar sua frequência de repetição de pulso, alterando assim seu alcance. Os radares mais modernos disparam dois pulsos durante uma célula, um para curto alcance (cerca de 10 km) e um sinal separado para alcances maiores (cerca de 100 km).
SINAL DE RADAR
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Um pulso eletromagnético refletido em um alvo para determinar informações sobre ele, em qualquer sistema de radar, o sinal transmitido e recebido exibirá muitas das características.
Acima: Trens de pulsos de radar. (Fonte: USAF)
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A portadora é um sinal de RF de micro-ondas, que é modulado para permitir que o sistema capture os dados necessários. Em radares de alcance simples, a portadora será modulada por pulso e em sistemas de onda contínua, como o radar Doppler, a modulação pode não ser necessária. A maioria dos sistemas usa modulação de pulso, com ou sem outros sinais de modulação suplementares. Com a modulação de pulso, a portadora é simplesmente ligada e desligada em sincronia com os pulsos, a forma de onda moduladora não existe realmente no sinal transmitido e o envelope da forma de onda de pulso é extraído da portadora demodulada no receptor. Embora óbvio quando descrito, esse ponto é frequentemente esquecido quando as transmissões de pulso são estudadas pela primeira vez, levando a mal-entendidos sobre a natureza do sinal. A largura do pulso é uma medida do tempo decorrido entre as bordas inicial e final de um único pulso de energia. A medida é normalmente usada com sinais elétricos e é amplamente usada nos campos de radar e fontes de alimentação. Existem duas medidas intimamente relacionadas, o intervalo de repetição do pulso mede o tempo entre as bordas iniciais de dois pulsos, mas normalmente é expresso como a frequência de repetição do pulso (PRF), o número de pulsos em um determinado tempo, normalmente um segundo. O ciclo de trabalho expressa a largura do pulso como uma fração ou porcentagem de um ciclo completo. é uma medida importante em sistemas de radar.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A quantidade de energia que é retornada ao receptor do radar é uma função da energia de pico do pulso, da largura do pulso e da frequência de repetição do pulso. Aumentar a largura do pulso aumenta a quantidade de energia refletida do alvo e, portanto, aumenta o alcance no qual um objeto pode ser detectado. Os radares medem o alcance com base no tempo entre a transmissão e a recepção, e a resolução dessa medição é uma função do comprimento do pulso recebido. Isso leva ao resultado básico de que aumentar a largura do pulso permite que o radar detecte objetos em um alcance maior, mas ao custo de diminuir a precisão dessa medição de alcance. Isso pode ser resolvido codificando o pulso com informações adicionais, como é o caso em sistemas de compressão de pulso. Aumentar a largura do pulso aumenta a potência de saída, isso permite que formas de onda de saída complexas sejam construídas pela rápida mudança da largura do pulso para produzir o sinal desejado, um conceito conhecido como modulação de largura de pulso. A largura do pulso ( τ ), duração do pulso do sinal transmitido é o tempo, tipicamente em microssegundos, que cada pulso dura. Se o pulso não for uma onda quadrada perfeita, o tempo é tipicamente medido entre os níveis de potência de 50% das bordas ascendentes e descendentes do pulso.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A largura do pulso deve ser longa o suficiente para garantir que o radar emita energia para que o pulso refletido seja detectável pelo seu receptor. A quantidade de energia que pode ser entregue a um alvo distante é o produto da potência de pico de saída do transmissor e a duração da transmissão. Portanto, a largura do pulso restringe o alcance máximo de detecção de um alvo e também restringe a discriminação de alcance, que é a capacidade do radar de distinguir entre dois alvos que estão próximos. Em qualquer alcance, com ângulos de azimute e elevação semelhantes e conforme visto por um radar com um pulso não modulado, a resolução de alcance é aproximadamente igual em distância à metade da duração do pulso vezes a velocidade da luz de aproximadamente 3x10⁸ metros por microssegundo. A largura do pulso também determina a zona morta do radar em distâncias curtas. Enquanto o transmissor do radar está ativo, a entrada do receptor é bloqueada para evitar que os amplificadores sejam saturados ou danificados. Um cálculo simples revela que um eco de radar levará aproximadamente 10,8 μs para retornar de um alvo a 1500 metros de distância, a partir da borda inicial do pulso do transmissor T0, às vezes conhecido como explosão principal do transmissor. Por conveniência, esses números também podem ser expressos como 1 quilômetro em 6,7 μs. Se a largura do pulso do radar for de 1 μs, não poderá haver detecção de alvos mais próximos do que cerca de 150 m, porque o receptor é bloqueado. Assim, o projetista não pode simplesmente aumentar a largura do pulso para obter maior alcance sem ter impacto em outros fatores de desempenho.
FREQUÊNCIA DE REPETIÇÃO DE PULSO
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A frequência de repetição de pulso ( PRF ) é o número de pulsos de um sinal repetido em uma unidade de tempo específica. No radar, um sinal de rádio de uma frequência portadora específica é ligado e desligado, o termo "frequência" se refere à portadora, enquanto o PRF se refere ao número de interruptores. Ambos são medidos em termos de ciclo por segundo, ou hertz. O PRF é normalmente muito menor do que a frequência de RF. Por exemplo, um radar típico da Segunda Guerra Mundial, como o radar Tipo 7 GCI, tinha uma frequência portadora básica de 209 MHz e um PRF de 300 ou 500 pulsos por segundo. Uma medida relacionada é a largura do pulso, a quantidade de tempo que o transmissor é ligado durante cada pulso. Após produzir um breve pulso de sinal de rádio, o transmissor é desligado para que as unidades receptoras detectem as reflexões desse sinal em alvos distantes. Como o sinal de rádio tem que viajar até o alvo e voltar, o período de silêncio entre pulsos necessário é uma função do alcance desejado do radar. Períodos mais longos são necessários para sinais de alcance mais longo, exigindo PRFs mais baixos. Por outro lado, PRFs mais altos produzem alcances máximos mais curtos, mas transmitem mais pulsos e, portanto, energia de rádio, em um determinado tempo. Isso cria reflexões mais fortes que facilitam a detecção. Os sistemas de radar devem equilibrar esses dois requisitos concorrentes. Usando eletrônica mais antiga, os PRFs eram geralmente fixados em um valor específico, ou podiam ser alternados entre um conjunto limitado de valores possíveis. Isso dá a cada sistema de radar um PRF característico, que pode ser usado em guerra eletrônica para identificar o tipo ou classe de uma plataforma específica, como um navio ou aeronave, ou em alguns casos, uma unidade específica. Os receptores de alerta de radar em aeronaves incluem uma biblioteca de PRFs comuns que podem identificar não apenas o tipo de radar, mas em alguns casos o modo de operação. Isso permitiu que os pilotos fossem avisados quando uma bateria SA-2 SAM tivesse "travada sobre si", por exemplo. Os sistemas de radar modernos geralmente são capazes de alterar suavemente seu PRF, largura de pulso e frequência portadora, tornando a identificação muito mais difícil. Os sistemas de SONAR e LIDAR também têm PRFs, assim como qualquer sistema pulsado. No caso do sonar, o termo taxa de repetição de pulso ( PRR ) é mais comum, embora se refira ao mesmo conceito.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL As ondas eletromagnéticas são fenômenos conceitualmente puros de frequência única, enquanto pulsos podem ser matematicamente pensados como compostos de um número de frequências puras que somam e anulam em interações que criam um trem de pulsos de amplitudes específicas, PRRs, frequências base, características de fase, etc, para tal se usa a Análise de Fourier. O primeiro termo (PRF) é mais comum na literatura técnica de dispositivos de Engenharia Elétrica, etc, o último (PRR) mais comumente usado na terminologia militar-aeroespacial e especificações de equipamentos, como treinamento e manuais técnicos para sistemas de radar e sonar. O recíproco de PRF (ou PRR) é chamado de tempo de repetição de pulso ( PRT ), intervalo de repetição de pulso ( PRI ) ou período entre pulsos ( IPP ), que é o tempo decorrido do início de um pulso ao início do próximo pulso. O termo IPP é normalmente usado quando se refere à quantidade de períodos PRT a serem processados digitalmente. Cada PRT tem um número fixo de portas de alcance, mas nem todas são usadas. Por exemplo, o radar APY-1 usou 128 IPPs com 50 portas de alcance fixas, produzindo 128 filtros Doppler usando uma FFT. O número diferente de portas de alcance em cada um dos cinco PRFs é menor que 50. Dentro da tecnologia de radar, o PRF é importante, pois determina o alcance máximo do alvo ( Rmáx. ) e a velocidade máxima Doppler ( Vmáx. ) que podem ser determinados com precisão pelo radar. Por outro lado, um PRR/PRF alto pode melhorar a discriminação de alvos de objetos mais próximos, como um periscópio ou um míssil de movimento rápido. Isso leva ao uso de PRRs baixos para radar de busca e PRFs muito altos para radares de controle de fogo. Muitos radares de dupla finalidade e de navegação — especialmente projetos navais com PRRs variáveis permitem que um operador qualificado ajuste o PRR para melhorar e esclarecer a imagem do radar, por exemplo, em condições de mar ruim, onde a ação das ondas gera retornos falsos e, em geral, para menos desordem, ou talvez um melhor sinal de retorno de uma característica proeminente da paisagem, por exemplo, um penhasco.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A frequência de repetição de pulso (FRP) é o número de vezes que uma atividade pulsada ocorre a cada segundo. Isso é semelhante ao Período de uma frequência, ciclo por segundo usado para descrever outros tipos de formas de onda, o PRF é inversamente proporcional ao período de tempo T que é a propriedade de uma onda pulsada:
O PRF geralmente está associado ao espaçamento do pulso, que é a distância que o pulso percorre antes que o próximo pulso ocorra:
Espaço entre pulsos = Velocidade de propagação / PRF
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Por exemplo, um tacômetro pode usar uma luz estroboscópica com um PRF ajustável para medir a velocidade rotacional. O PRF para a luz estroboscópica é ajustado para cima a partir de um valor baixo até que o objeto rotativo pareça estar parado. O PRF do tacômetro então corresponderia à velocidade do objeto rotativo. Outros tipos de medições envolvem distância usando o tempo de atraso para pulsos de eco refletidos de transmissões de luz, micro-ondas e som. O PRF é crucial para sistemas e dispositivos que medem distâncias como Radar, Telêmetro a laser, Sonar. Diferentes PRF permitem que os sistemas executem funções muito diferentes. Um sistema de radar usa um sinal eletromagnético refletido de um alvo para determinar informações sobre esse alvo, logo o PRF é necessário para operação de radar. Esta é a taxa na qual pulsos de transmissor são enviados para o ar ou espaço. Um sistema de radar determina o alcance através do atraso de tempo entre a transmissão e a recepção do pulso pela relação:
Para determinação precisa do alcance, um pulso deve ser transmitido e refletido antes que o próximo pulso seja transmitido. Isso dá origem ao limite máximo de alcance inequívoco:
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL O alcance máximo também define uma ambiguidade de alcance para todos os alvos detectados. Devido à natureza periódica dos sistemas de radar pulsado, é impossível para algum sistema de radar determinar a diferença entre alvos separados por múltiplos inteiros do alcance máximo usando um único PRF. Sistemas de radar mais sofisticados evitam esse problema por meio do uso de vários PRFs simultaneamente em frequências diferentes ou em uma única frequência com um PRT variável. O processo de resolução de ambiguidade de intervalo é usado para identificar o intervalo real quando o PRF está acima desse limite. Sistemas que usam PRF abaixo de 3 kHz são considerados PRF baixo porque o alcance direto pode ser medido a uma distância de pelo menos 50 km. Sistemas de radar que usam PRF baixo geralmente produzem alcance inequívoco. O processamento Doppler inequívoco se torna um desafio crescente devido às limitações de coerência à medida que o PRF cai abaixo de 3 kHz. Por exemplo, um radar de banda L com taxa de pulso de 500 Hz produz velocidade ambígua acima de 75 m/s, enquanto detecta alcance real de até 300 km. Esta combinação é apropriada para radar de aeronaves civis e radar meteorológico. Radares de PRF baixo têm sensibilidade reduzida na presença de desordem de baixa velocidade que interfere na detecção de aeronaves perto do terreno. O indicador de alvo móvel é geralmente necessário para desempenho aceitável perto do terreno, mas isso introduz problemas de scalloping de radar que complicam o receptor. Radares de PRF baixo destinados à detecção de aeronaves e espaçonaves são fortemente degradados por fenômenos climáticos, que não podem ser compensados usando o indicador de alvo móvel.
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Alcance e velocidade podem ser identificados usando PRF médio, mas nenhum deles pode ser identificado diretamente. PRF médio é de 3 kHz a 30 kHz, o que corresponde ao alcance do radar de 5 km a 50 km. Este é o alcance ambíguo, que é muito menor do que o alcance máximo. A resolução de ambiguidade de alcance é usada para determinar o alcance real no radar PRF médio. PRF médio é usado com radar Pulse-Doppler, que é necessário para capacidade look-down/shoot-down em sistemas militares. O retorno do radar Doppler geralmente não é ambíguo até que a velocidade exceda a velocidade do som. Uma técnica chamada resolução de ambiguidade é necessária para identificar o alcance e a velocidade verdadeiros. Os sinais Doppler caem entre 1,5 kHz e 15 kHz, o que é audível, então os sinais de áudio de sistemas de radar PRF médio podem ser usados para classificação passiva de alvos. Por exemplo, um sistema de radar de banda L usando um PRF de 10 kHz com um ciclo de trabalho de 3,3% pode identificar o alcance real a uma distância de 450 km (30 * C / 10.000 km/s), este é o alcance instrumentado e a velocidade inequívoca é 1.500 m/s
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A velocidade inequívoca de um radar de banda L usando um PRF de 10 kHz seria 1.500 m/s , (10.000 x C / (2 x 10⁹)). A velocidade real pode ser encontrada para objetos se movendo abaixo de 45.000 m/s se o filtro passa-banda admitir o sinal. O PRF médio tem problemas exclusivos de recortamento de radar que exigem esquemas de detecção redundantes.
Sistemas que usam PRF acima de 30 kHz funcionam mais conhecidos como radares de onda contínua interrompida (ICW) porque a velocidade direta pode ser medida até 4,5 km/s na banda L , mas a resolução de alcance se torna mais difícil. PRF alto é limitado a sistemas que exigem desempenho próximo, como sistemas de proximidade e radares de velocidade. Por exemplo, se 30 amostras forem coletadas durante a fase quiescente entre pulsos de transmissão usando um PRF de 30 kHz, então o alcance real pode ser determinado até um máximo de 150 km usando amostras de 1 microssegundo (30 x C / 30.000 km/s). Refletores além desse alcance podem ser detectáveis, mas o alcance real não pode ser identificado. Torna-se cada vez mais difícil coletar várias amostras entre pulsos de transmissão nessas frequências de pulso, portanto, as medições de alcance são limitadas a distâncias curtas.
SONAR
#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Os sistemas de sonar operam muito como radar, exceto que o meio é líquido ou ar, e a frequência do sinal é áudio ou ultrassônico. Como o radar, frequências mais baixas propagam energias relativamente mais altas por distâncias maiores com menor capacidade de resolução. Frequências mais altas, que amortecem mais rápido, fornecem maior resolução de objetos próximos. Os sinais se propagam na velocidade do som no meio (quase sempre água), e o PRF máximo depende do tamanho do objeto que está sendo examinado. Por exemplo, a velocidade do som na água é 1.497 m/s, e o corpo humano tem cerca de 0,5 m de espessura, então o PRF para imagens de ultrassom do corpo humano deve ser menor que cerca de 2 kHz (1.497/0,5). Como outro exemplo, a profundidade do oceano é de aproximadamente 2 km, então o som leva mais de um segundo para retornar do fundo do mar. O sonar é uma tecnologia muito lenta com PRF muito baixo por esse motivo.
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Publicado por Ângelo Antônio Leithold em: 01h11min de 17 de novembro de 2004 Angeloleithold Esta publicação está licenciada sob uma Licença Creative Commons. RADAR, PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTOestá licenciado sob CC BY-NC-ND 4.0© 2 por PROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLD
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fessor Ângelo Antônio Leithold é um físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro, conhecido por suas contribuições nas áreas de astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia12. Ele se formou em Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978, fez mestrado em Física pela Universidade de São Paulo (USP) em 1982 e doutorado em Física pela USP em 1987. Sua tese de doutorado foi sobre a propagação de ondas de rádio na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul1. Leithold tem uma vasta experiência em pesquisa e ensino, tendo lecionado em diversas instituições, incluindo o Colégio Estadual do Paraná, o Senai e a Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Ele também é autor de vários trabalhos acadêmicos e livros, e é conhecido por seu envolvimento com o estudo da Anomalia Magnética do Atlântico Sul, um fenômeno que afeta a propagação de ondas de rádio e a atividade solar na região12. O professor Ângelo Antônio Leithold é um físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro, conhecido por suas contribuições em diversas áreas científicas e educacionais. Ele se destaca principalmente nas áreas de astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia12. Formação Acadêmica e Carreira Graduação: Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978. Mestrado: Física pela Universidade de São Paulo (USP) em 1982. Doutorado: Física pela USP em 1987, com a tese intitulada “Estudo da Propagação de Ondas de Rádio na Região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul Pós-Doutorado: Astrofísica pela Universidade de Brasília (UnB) em 19921.Contribuições e Pesquisas Leithold é autor de diversos trabalhos acadêmicos e livros, e suas pesquisas são amplamente citadas por outros pesquisadores. Ele é especialmente conhecido por seu estudo sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul, um fenômeno que afeta a propagação de ondas de rádio e a atividade solar na região12. Atuação Profissional Ensino Médio: Professor de física no Colégio Estadual do Paraná, onde lecionou por vários anos e participou de projetos pedagógicos e científicos. Ensino Técnico: Professor de eletrônica no Senai e no CEEP, desenvolvendo instrumentos e métodos para medir e analisar sinais eletromagnéticos. Ensino Superior: Professor de pedagogia na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), ministrando cursos sobre didática, metodologia científica e tecnologia educacional12. Outras Atividades Além de suas atividades acadêmicas, Leithold é um radioamador ativo, conhecido pelo indicativo PY5AAL. Ele também tem um blog onde compartilha suas pesquisas e experiências1. O indicativo PY5AAL pertence ao professor Ângelo Antônio Leithold, um radioamador brasileiro com uma vasta experiência e paixão pelo radioamadorismo. Ele é conhecido por seus experimentos com antenas e pela participação ativa na comunidade de radioamadores. Atividades e Contribuições Antenas: Leithold realiza experimentos com diferentes tipos de antenas, incluindo antenas NVIS (Near Vertical Incidence Skywave) e antenas Long Wire12. Ele compartilha suas descobertas e métodos de construção de antenas em seu blog e em sites dedicados ao radioamadorismo. Baluns Magnéticos: Ele também trabalha com a construção de baluns magnéticos, que são dispositivos usados para adaptar a impedância entre a antena e o transmissor, melhorando a eficiência da transmissão2. Comunidade: Leithold é ativo na comunidade de radioamadores, participando de eventos e trocando informações com outros entusiastas. Ele utiliza suas habilidades para contribuir com a ciência e a educação, aplicando seus conhecimentos em física e eletrônica. Recursos e Publicações Leithold mantém um blog onde compartilha suas experiências e pesquisas no campo do radioamadorismo. Ele também publica artigos e tutoriais sobre a construção e otimização de antenas e outros equipamentos de rádio3. O professor Ângelo Antônio Leithold tem várias referências acadêmicas e citações em diferentes áreas do conhecimento. Ele é citado em trabalhos sobre geofísica, astrofísica, eletrônica e educação, entre outros. Aqui estão alguns exemplos de onde suas obras e citações podem ser encontradas: Geofísica e Astrofísica: Leithold é frequentemente citado em estudos sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul e a propagação de ondas de rádio1. Eletrônica e Radioamadorismo: Seus trabalhos sobre antenas e baluns magnéticos são amplamente referenciados em publicações técnicas e blogs especializados2. Educação e Pedagogia: Ele também é citado em artigos e teses sobre metodologia científica e tecnologia educacional3. Essas referências estão disponíveis em diversas plataformas acadêmicas e sites especializados, como Google Scholar, Academia.edu e em blogs pessoais do próprio professor123.
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