A maioria dos sistemas modernos de radar meteorológico em[1]prega uma antena de radar plana.
A antena plana utiliza um sistema de guia de onda que irradia o pulso de radar da parte traseira.
Esse tipo de antena também é chamada de antena de fase.
Devido a seu padrão de transmissão de sinal preciso, as antenas planas têm aproximadamente o dobro da eficiência das antenas parabólicas convencionais (ver Figura Abaixo).
Como ilustrado, com a antena plana (Figura Acima a), há menos perda de sinal para as laterais da antena.
Essa antena mais eficiente estende o alcance e a resolução do transmissor de radar.
Com ela, também é possível usar um transmissor menos poderoso e ainda assim produzir sistema de radar com alcance e resolução comparáveis.
A Figura Abaixo mostra uma antena plana típica.
Como ilustrado na Figura Abaixo, a guia de onda do receptor-transmissor se conecta com a traseira da antena.
A antena contém várias fileiras de guias de onda horizontais e verticais.
Durante a transmissão, os sinais de radar entram nas guias de onda horizontais e verticais e “escapam” pelas fendas na parte frontal da antena.
De lá, elas irradiam para fora da antena em uma linha relativamente reta.
Durante a recepção, qualquer onda que retorna à antena entra pelas fendas e percorre as guias de onda até chegar ao receptor.
A maioria das antenas plana têm diâmetros de 10 a 30 polegadas [25,4 a 76,2 cm].
Guias de onda
Como foi discutido sob a teoria do radar analógico, uma guia de onda é utilizada para conectar uma antena a uma unidade r-t.
A guia de onda deve ser utilizada para essa conexão porque a frequência de radar é alta demais para ser transmitida por fios convencionais.
Para tornar o sistema mais eficiente, a guia de onda deve ser o mais curta possível.
Logo, em alguns sistemas, a unidade r-t é montada diretamente na base da antena, eliminando a necessidade de ter uma guia de onda no lado de fora da antena ou unidade r-t.
Em uma situação ideal, todas as unidades r-t se[1]riam montadas na base da antena, mas em muitas aeronaves as limitações de espaço não permitem esse tipo de estrutura.
Sempre que uma r-t é localizada remotamente da antena, é preciso instalar uma guia de onda.
Cúpulas de radar
A antena de radar normalmente fica montada na seção do nariz do avião e é protegida por uma capa aerodinâmica não metálica chamada de cúpula de radar.
A cúpula de radar é necessária para proteger o conjunto da antena e ainda permitir que os sinais transmitidos sejam irradiados para o espaço.
Uma capa de metal refletiria as ondas de volta, de modo que não seria possível detectar as atividades de tempestade.
Uma cúpula de radar é projetada para proteger a antena dos elementos, mas ainda ser “transparente” para os sinais de radar transmitidos.
Ela deve ser composta de um material que não interfere ou reflete os pulsos de RF que emanam da antena.
A cúpula pode ser feita de fibra de vidro laminado, plástico ou algum outro material que não afeta negativamente os sinais de radar.
A cúpula de radar pode ou não ser equipada com uma proteção antiabrasão.
Essa proteção normalmente é feita de neoprene ou algum outro tipo de plástico ou borracha sintética (Figura Abaixo).
Independentemente do material utilizado, a proteção possui uma superfície resistente que suporta a abrasão causada por areia, chuva, pedras ou outros objetos.
O acúmulo de eletricidade estática é um problema frequente nas cúpulas de radar.
Como as cúpulas são feitas de um material não condutor, a estática não consegue se dissipar facilmente da cúpula de radar para a célula.
Se a carga estática acumulada na cúpula de radar é grande demais, ela forma um arco com a célula de metal e causa interferência de rádio.
Se o arco continua, a cúpula provavelmente acaba danificada.
Para ajudar a eliminar as descargas eletrostáticas em cúpulas de radar, é aplicada uma camada protetora antiestática à superfície da cúpula.
Muitas vezes, essa camada é incorporada à proteção antiabrasão.
Tiras desviadoras de raios também podem ser utilizadas para ajudar a descarregar acúmulos estáticos na cúpula de radar.
Os desviadores de raios são simples tiras de folhas metálicas finas presas à superfície da cúpula (Figura Abaixo Acima).
As tiras de folha metálica são ligadas eletricamente à célula quando a cúpula de radar é montada na aeronave.
Os desviadores de raios fornecem um caminho elétrico para a descarga das cargas eletrostáticas.
A tinta ou outra camada aplicada à cúpula de radar deve ser de um tipo que não afete os sinais de radar.
Muitas tintas contêm pigmentos metálicos, como titânio, alumínio ou chumbo.
As tintas desse tipo não devem ser aplicadas a uma cúpula de radar.
Em geral, o fabricante especifica os tipos de tinta e a espessura da aplicação considerados satisfatórios para repinturas ou retoques.