Главная > Радиотехнические системы
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

ГЛАВА 8. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ

§ 8.1. РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ЦЕЛИ И ФОРМИРОВАНИЕ ОТРАЖЕННЫХ СИГНАЛОВ

Физически всякий отражающий (рассеивающий) электромагнитные волны объект, называемый в радиолокации целью, является источником вторичного излучения. Если электропроводность, диэлектрическая или магнитная проницаемость среды резко изменяются, то при электромагнитном облучении поверхности раздела сред часть падающей энергии рассеивается, т. е. поверхность раздела становится источником вторичного излучения. Переизлученные и достигающие приемной антенны РЛС радиоволны называются отраженным или радиолокационным сигналом.

Вторичное излучение принято разделять на зеркальное отражение, диффузное рассеяние и резонансное излучение в зависимости от характеристик облучаемого объекта.

Зеркальное отражение наблюдается при облучении гладких поверхностей, размеры которых много больше длины волны облучающих радиоволн, а размеры шероховатостей не превосходят . В этом случае соблюдается закон зеркального отражения — угол падения равен углу отражения.

Свойством диффузного рассеяния обладают большие поверхности с размерами шероховатостей порядка длины волны облучающих радиоволн.

Резонансное излучение имеет место при размерах облучаемых объектов, кратных нечетному числу полуволн.

В этом случае при определенной ориентации оси объекта относительно вектора поляризации радиоволн облучающего поля наблюдается интенсивное и направленное вторичное излучение, создающее сильный радиолокационный сигнал. Вторичное излучение зависит также от размеров и конфигурации отражающих объектов. Различают малоразмерные (точечные) и распределенные (по объему или поверхности) цели.

Малоразмерными считают те цели, размеры которых много меньше элементов разрешения (разрешаемых расстояний) по дальности и угловым координатам.

Если РЛС имеет разрешающую способность по дальности , а угловая разрешающая способность по азимуту и углу места характеризуется разрешаемыми углами и , то элементом разрешения по дальности будет разрешаемое расстояние , а по азимуту и углу места — разрешаемые расстояния по азимуту и углу места , которые определяются угловым разрешением и дальностью D до места расположения объекта. Часто используют понятие элементарного (разрешаемого) объема РЛС, размеры которого ограничены разрешаемыми расстояниями или разрешаемой площадью, если облучается поверхность. Эти понятия необходимы при рассмотрении отражающих свойств распределенной цели.

Под распределенными целями понимают совокупность множества объектов, заполняющих объем или участок поверхности, размеры которых превышают элементы разрешения РЛС (разрешаемый объем или разрешаемую площадь). Такими отражающими объектами являются, например, дождевое облако или участок земной поверхности под самолетом. Отраженный сигнал в этих случаях является результатом сложения сигналов элементарных отражателей, оказавшихся в пределах элемента разрешения РЛС.

Формирование отраженного сигнала даже для объектов простой конфигурации представляет собой сложный процесс, зависящий от ряда взаимодействующих факторов, в частности от поляризации волны, облучающей объект.

Если падающая волна содержит горизонтально и вертикально поляризованные компоненты и , то при отражении объектом происходит изменение ее поляризационной структуры волны, т. е.

Рис. 8.1

где , - горизонтально и вертикально поляризованные компоненты отраженной волны; — комплексные коэффициенты, характеризующие прямые; перекрестные преобразования компонентов падающей волны в соответствующие компоненты отраженной.

Модули коэффициентов преобразования характеризуют изменение амплитуды, а аргументы — изменение фазы соответствующих компонентов.

Матрицу комплексных коэффициентов отражения

называют поляризационный матрицей рассеяния цели. Она позволяет определить параметры волны, отраженной в направлении РЛС. Однако для измерения параметров отраженного сигнала у приемной антенны РЛС необходимо учесть изменения, которые претерпевает сигнал при его распространении в среде.

Отражающие свойства цели необходимо знать при проектировании РЛС, в частности при расчете ее дальности действия. Удобной характеристикой цели в этом случае является ее эффективная площадь рассеяния.

Эффективной площадью рассеяния цели (ЭПР) называют площадь поперечного сечения такого воображаемого объекта, который рассеивает всю падающую на него мощность изотропно, т. е. равномерно во все стороны, и при этом создает в месте расположения приемной антенны такой же сигнал, как и реальная цель.

Если плотность потока мощности облучающей цель волны РЛС (рис. 8.1), то при ЭПР цели будет извлечена и изотропно рассеяна мощность . При расстоянии от цели до РЛС равном D плотность потока мощности отраженного сигнала у антенны РЛС

Отсюда ЭПР цели

Из этой формулы следует, что ЭПР имеет размерность площади; она не зависит ни от интенсивности облучающей волны, ни от расстояния D, поскольку при увеличении пропорционально меняется и отношение сохраняется неизменным, а при увеличении D это отношение меняется обратно пропорционально .

ЭПР можно определить и путем измерения напряженности электрического поля облучающей цель волны и отраженной волны в месте расположения РЛС:

При этом считают, что поляризации прямой и отраженной волн совпадают. В общем случае необходимо учитывать поляризационные характеристики антенны РЛС и объекта, а также среды распространения. В этом случае ЭПР записывают в виде матрицы

компоненты которой

Интенсивности прямой и отраженной волн, входящие в формулы для ЭПР, могут быть рассчитаны или найдены экспериментально. Расчет возможен лишь для некоторых простейших объектов. Для большинства реальных объектов ЭПР определяется экспериментально. Значения ЭПР реальных объектов имеют очень широкий диапазон — от для электрона до для планеты Венера.

1
Оглавление
email@scask.ru