Il concetto di utilizzare le onde radio per rilevare gli oggetti risale al 1902, ma il sistema pratico che le persone conoscono come radar è iniziato alla fine degli anni ‘1930. Gli inventori britannici, aiutati da ricerche di altri paesi, hanno sviluppato un rudimentale sistema di allarme in grado di rilevare oggetti che si spostano verso la costa dell’Inghilterra. Il sistema utilizzava onde radio ad alta frequenza per rilevare gli aerei tedeschi e calcolarne la distanza. Questo scopo ha portato al termine, che in realtà è l’acronimo di RAdio Detection And Ranging.
Il principio alla base di questa tecnologia può sembrare inizialmente confuso, ma un semplice esperimento può dimostrare le basi. Una persona con un cronometro molto preciso e un super udito sta affrontando il fianco di una montagna da qualche parte in lontananza. Tiene il cronometro in una mano e inizia a cronometrare mentre urla più forte che può verso la montagna. Quando si sente la prima eco della sua voce, smette di cronometrare. Ora è diventata un’unità radar di base: poiché sa quanto velocemente viaggia il suono, può calcolare la distanza tra se stessa e la montagna utilizzando il tempo trascorso sul cronometro.
Il radar funziona su molti degli stessi principi dimostrati in questo esperimento. Invece di una persona che urla, viene inviato un potente raggio radio a una frequenza specifica. Quando questa esplosione di energia radio colpisce un oggetto solido, almeno parte di quell’energia verrà riflessa al trasmettitore. Questo segnale potrebbe non essere molto forte, ma un ricevitore elettronico sensibile può amplificarlo. Il trasmettitore e il ricevitore sono generalmente montati vicini, proprio come la bocca e le orecchie di una persona.
Calcolando la velocità delle onde radio e il tempo impiegato dal segnale per rimbalzare sull’oggetto e colpire il ricevitore, un operatore radar può misurare la distanza tra sé e l’oggetto. Lo spostamento del trasmettitore in punti diversi consente all’operatore di ricevere più ritorni. Tutte queste riflessioni individuali vengono combinate per stimare la dimensione dell’oggetto o degli oggetti colpiti.
La tecnologia è notevolmente migliorata dai tempi della seconda guerra mondiale, ma i principi alla base sono sempre gli stessi. I calcoli sulla velocità e la direzione di un oggetto vengono effettuati dai risultati dei dati del trasmettitore e del ricevitore. Quando un’antenna radar viene vista ruotare sul posto, invia migliaia di segnali e li riceve altrettanto rapidamente.
Le frequenze radio sui sistemi moderni sono ora in gran parte nella gamma delle microonde, a differenza delle frequenze radio a onde corte utilizzate dagli inventori britannici. I disturbatori radar utilizzano frequenze corrispondenti per confondere i ricevitori alla ricerca di quelli autentici, ma le frequenze delle microonde sono molto più difficili da disturbare.