Radiolokacionnye_sistemy_SFU_elektronnyy _resurs (1021137), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

В остальных случаях оно является диффузным.3. Относительные размеры цели, которые определяются отношениемее линейного размера ℓ к длине волны λ: ℓ/λ.Зависимость σц от ℓ/λ более сложная, поэтому рассмотрим её подробнее.Таким образом, количественно отражательные свойства целей оценивают их ЭПР, которая зависит от электрических и магнитных свойств материала цели, характера поверхности цели и её относительных размеров.ЭПР различных объектов.Расчет ЭПР сосредоточенных вторичных излучателей сводитсякрешению двух задач.Первая задача состоит в отыскании наведенных токов по заданномуполю первичной волны, вторая задача заключается в нахождении поля вторичного излучения по найденному распределению наведенных токов.Вторую задачу часто решают, рассматривая каждый элемент поверхности, на которую падает ЭМВ, как элементарный вторичный источник.

К результирующему полю вторичной волны применяется принцип суперпозицииволн.Рассмотрим вначале отражающие свойства простых радиолокационныхобъектов.А. ЭПР тел, малых по сравнению с длиной волны.Для таких тел ℓ/λ << l. Простейшей моделью является тонкий провод спластинками на концах (рис. 2.15). Радиолокационные системы. Учеб.46ГЛАВА 2 СИГНАЛЫ И ПОМЕХИ В РАДИОЛОКАЦИИ2.2.

ЯВЛЕНИЕ ВТОРИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОВОЛНℓℓℓРис. 2.15. Модель элементарного вибраторас емкостным сопротивлениемОна представляет элементарный вибратор с емкостным сопротивлением.ЭПР такого вибратора4π3 6σ= 4 .λ(2.17)Равенство (2.17) показывает, что ЭПР тела, малого по сравнению сдлиной волны, не зависит от формы тела, пропорциональна квадрату егообъема и обратно пропорциональна четвертой степени длины волны.Соотношение (2.15) можно записать таким образом:4σ=k ⋅   ⋅ 2 ,λгде k − коэффициент пропорциональности, т. е.

σ << ℓ2.Б. ЭПР целей, сравнимых с длиной волны: ℓ/λ ≈ 1. Простейшим примером такой цели является полуволновой вибратор (рис. 2.16). Радиолокационные системы. Учеб.47ГЛАВА 2 СИГНАЛЫ И ПОМЕХИ В РАДИОЛОКАЦИИ2.2. ЯВЛЕНИЕ ВТОРИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОВОЛНEθℓ=λ/2HРис. 2.16. Модель полуволнового вибратораПри равенстве длины вибратора целому числу полуволн наступает резонанс наведенного тока.

Поэтому зависимость σ от величины ℓ/λ носит резонансный характер (рис. 2.17).σ/ℓ20ℓ=const0,51,01,5ℓ/λРис. 2.17. Зависимость σ от величины ℓ/λ для полуволнового вибратораДля резонансного случая, когда длина вибратора  ==σВ 0=,86λ2 0 ,86(2)2 .λ,2(2.18)Соотношение (2.18) показывает, что ЭПР полуволнового вибратора прирезонансе значительно превышает его геометрическую площадь.Полуволновой вибратор является антенной направленного действия сДН:πcos  sinθ 2 cosθ.=F (θ) =cosθЭта диаграмма оказывает влияние как при приеме ЭМВ, так и при ееизлучении. В результате амплитуда поля изменится в F2(θ) раз, а величина σв− в F4(θ), т. е. Радиолокационные системы.

Учеб.48ГЛАВА 2 СИГНАЛЫ И ПОМЕХИ В РАДИОЛОКАЦИИ2.2. ЯВЛЕНИЕ ВТОРИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОВОЛНσ(θ) = σВ cos4 θ .(2.19)Ориентация вибратора в пространстве может быть произвольной. Поэтому вводят понятие средней ЭПР, которая при равновероятном расположении вибратора в пространстве=σВ 0=,17λ2 0 ,17(2)2 .Полуволновые вибраторы используют для создания пассивных помех.Если в разрешаемом объеме находится n полуволновых вибраторов, то ЭПРпомехи=σп 0 ,17λ2 ⋅ n .(2.20)Эту формулу используют для расчета плотности пассивных помех.Таким образом, особенностями вторичного излучения в рассмотренномслучае являются: резонансный характер вторичного излучения, обусловленный резонансом наведенных токов при  = kλ2(k = 1, 2,…), и зависимостьσц от ориентации тела относительно фронта волны, а также поляризации колебаний.В. ЭПР радиолокационных целей, размеры которых превышают длинуволны>> 1.λРазмеры аэродинамических целей, как правило, намного превышаютдлину волны облучаемых электромагнитных колебаний.

ЭПР таких целейрассмотрим на примере выпуклых и плоских поверхностей.ЭПР шара.Рассечем поверхность шара плоскостями, равноудаленными друг отдруга наλ(рис. 2.18).4RЕ1 Е3Е2 Е4λ/4Рис. 2.18. К определению ЭПР шара Радиолокационные системы. Учеб.49ГЛАВА 2 СИГНАЛЫ И ПОМЕХИ В РАДИОЛОКАЦИИ2.2. ЯВЛЕНИЕ ВТОРИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОВОЛНПоверхность разобьется на ряд круговых колец, называемых зонамиФренеля. Каждая зона по отношению к соседней является противофазнымисточником вторичного излучения.Суммарная напряженность поля вторичного излучения при большомчисле зон (т.

е. при R >> λ) стремится к постоянной величине, определя-емойпервой зоной Френеля (рис. 2.18).Область локализации вторичного излучения на поверхности цели(«светящийся» элемент поверхности), которой в рассматриваемом случае является первая зона Френеля, называется «блестящей» точкой.

ЗависимостьЭПР шара от отношения R/λ, иллюстрирующая сделанный вывод, показанана рис. 2.19.σπR210 0,1 0,20,621R/λРис. 2.19. Зависимость ЭПР шара от отношения R/λНезависимость ЭПР от длины волны и наличие «блестящих» точек характерно не только для металлического шара, но и для любых тел с обращенной к РЛС выпуклой проводящей поверхностью (параболоид, эллипсоид и т.д.), радиус кривизны которой намного больше длины волны.При R >> λ ЭПР шараσш = πR2 .Металлическая пластина.Вторичное излучение пластины является направленным (рис. 2.20).abΔθΔθσ (ε,0)σ (0,β)Рис. 2.20.

Металлическая пластина Радиолокационные системы. Учеб.50ГЛАВА 2 СИГНАЛЫ И ПОМЕХИ В РАДИОЛОКАЦИИ2.2. ЯВЛЕНИЕ ВТОРИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОВОЛНМаксимальное значение ЭПР пластина имеет тогда, когда она ориентирована перпендикулярно направлению облучения. В этом случае величинаЭПР пластиныσ=4π 2 2 4π 2abS ,=λ2λ2что гораздо больше геометрической площади S.

Ширина ДН (рад) обратноговторичного излучения определяется размером соответствующей стороныпластины:Δθ =λ.a (b)«Блестящие» точки (четыре) расположены у краев пластины.Групповой излучатель.Реальную цель можно рассматривать как вторичный групповой излучатель, состоящий из совокупности элементарных излучателей. Для выявленияособенностей вторичного излучения в этом случае рассмотрим ЭПР простейшего группового излучателя, состоящего из двух элементарных излучателей (рис. 2.21).Пусть расстояние между одиночными излучателями равно ℓ, а расстояние их от РЛС соответственно r1 и r2.σ1r1θℓσ2Δrr2РЛСРис.

2.21. К определению ЭПР простейшего группового излучателяЕсли обозначить напряженности полей в точке приема, обусловленныеотражением от первого и второго излучателей, через E1 и E2, то результирующее поле определится их геометрической суммой:Eр==∆φгдеволн.Е12 + Е22 + +2 Е1 ⋅ Е2 ⋅ cos∆φ ,(2.21)2π4π2∆r= sinθ – разность фаз, обусловленная разностью ходаλλ Радиолокационные системы. Учеб.51ГЛАВА 2 СИГНАЛЫ И ПОМЕХИ В РАДИОЛОКАЦИИ2.2. ЯВЛЕНИЕ ВТОРИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОВОЛНПодставив выражение (2.21) в (2.14), найдем4πrц2 ( Е12 + Е22 + +2 Е1 ⋅ Е2 ⋅ cos∆φ )σц ==Ец2(2.22)= σ1 + σ 2 + 2 σ1 ⋅ σ 2 cos∆φ.Из полученного выражения следует, что ЭПР группового излучателязависит как от ЭПР элементарных излучателей, так и от взаимного их расположения относительно фронта волн.Диапазон изменения σ при изменении θ определяется значениями( σ1 +σ min = ( σ1 −σ max =)22σ2 ) .σ2 ;Если элементарные излучатели имеют одинаковую ЭПР, т.

е. σ1= σ2 = =σ0, то выражение (2.22) примет следующий вид: 4π=σ 2σ0 1 + cos sinθ   . λ(2.23)Диаграммы обратного вторичного излучения при условии ℓ/λ = constимеют вид, показанный на рис. 2.22.Нули диаграммы σ(θ) соответствуют направлениям, где вторичныеволны приходят в противофазе, а максимумы – где волны складываются вфазе. Чем больше ℓ/λ, тем сильнее проявляется интерференционный характерзависимости σ(θ).=1λ0оσσ0=2λ0о90о180оσσ090о180оРис. 2.22. Диаграммы обратного вторичного излучениягруппового излучателя Радиолокационные системы. Учеб.52ГЛАВА 2 СИГНАЛЫ И ПОМЕХИ В РАДИОЛОКАЦИИ2.2. ЯВЛЕНИЕ ВТОРИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОВОЛНВ общем случае, когда цель представляет собой совокупность n элементарных излучателей, получимnnn∑ σ + ∑∑=σ=i 1i=i 1 =j 1σi σ j cosΔφij .(2.24)Для некоторых тел простейшей формы возможен электродинамическийрасчет ЭПР.Для реальных целей применяют лишь статистический подход к оценкеЭПР или ее экспериментальное получение.ЭПР реальных целей.Большинство реальных целей, в т.

Характеристики

Список файлов книги