Desplazamiento de Frecuencia Doppler

Fórmula

Descripción

El efecto Doppler desplaza la frecuencia de las ondas electromagnéticas cuando hay movimiento relativo entre el transmisor y el receptor. La frecuencia aumenta al acercarse (desplazamiento positivo) y disminuye al alejarse (desplazamiento negativo). Esta fórmula simplificada es válida para velocidades mucho menores que la velocidad de la luz (v << c), lo que cubre todas las aplicaciones terrestres. El desplazamiento Doppler es el principio fundamental detrás de los radares de tráfico de la policía, el radar meteorológico, el radar automotriz (ACC, prevención de colisiones), la medición de velocidad por ultrasonido médico y la planificación de frecuencias en comunicaciones por satélite.

Variables

• Δf — Desplazamiento de frecuencia Doppler (Hz)
• f_c — Frecuencia de portadora (transmitida) (Hz)
• v — Velocidad relativa entre la fuente y el observador (m/s)

Notas prácticas

c = 299,792,458 m/s. A 24 GHz (radar automotriz), un coche a 100 km/h (27,8 m/s) produce Δf = 24e9 × 27.8/3e8 = 2222 Hz. A 77 GHz: Δf = 7122 Hz. Para el radar, el viaje de ida y vuelta duplica el desplazamiento Doppler: Δf_radar = 2 × fc × v/c. Los desplazamientos Doppler de los satélites GPS son de ±5 kHz debido a la velocidad orbital del satélite de ±800 m/s relativa al receptor.