Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Расчетные саатнапиения для разных мадеяей репье(/)а Номер модели Расчетные соотношения П Г у 7. М, =(5-1)7 (пп504 /5-52п О ) М, =(5 — 1)[(й-1)5)п20+Ь/'(ппп50+2/5-ипО~ 1 = й~(0)/а, ехр(-(8"О/а,)5ес О; и, = 4п22/!2, 1П 1Ч "'(') =Еч+1')Мч(„)) ' 1 = Я (О)/и, ехр(-и О/а, -(4хпы/7.)2)55520; 1 = 4(гх/Л) а[2122 сп5 О пхр(-(45152/Л) яп" О). — Ь ип2у.(сочусо552япЧ2~япусп552) =Ь 5(п25 505 уяп 42 4' =Ь,5(п(2 (сппусп5425(пЧ2+япусп552) спп уяп Ч' 2 2 2 Ь, =(пЬ%2) [1-ехр(-40рьчсппесх2)]. Обозначения к табзш(е) 0 . Ьп, Ь2 — коэффициент затухания волны.
высота слоя отражателей: средний квадрат действующей высоты; у 42 — углы наклона отражателя [2.27]: и— число отражателей в единице объема; я(0) — значение коэффициента Френеля прн 0=0; а„ц„(„цп — СКО, радиус пространственной корреляции высот крупных неровностей (шеРпхопатпстей); 25 =5/г-Π— Угол скольжениЯ. отсчитываемый пт плоскости падения. Удельная ЭП (рис. 8.48) убывает согласно расчету с ростом угла падения О. С ростом жеа она убывает при ма- 1, я)чпг и и -)О 0.007 а = 0,03 а =0.13 -гп -)О -чп и )и го зп 40 )о О' лых и возрастает при больших углах падения 0 . Расчет не выявил влияния поляризации на величину Е, .
Рельеф с крупными шероховатыми неровностями (модель )Ч). Аппраксимирует волнение моря и сложные неровности суши. Морские водны, вызываемые ветром, сводят к напоженню синусоидапьных волн с различными волновыми числами к и длинами Л = 2я/ к . Образование волн связано с явлениями гравитации и поверхностного натяжения. Волны длиной в десятки метров называют гравитационным ваэнаии, а длиной в единицы сантиметров напичдярными воянаии.
Волновые пакеты формируются из волн различной длинь! и разрушаются вследствие дисперсии. Отражения радиоволн СВЧ диапазона с длинами воянХ изучают, используя двухмаси(табнунг модель наложения капиллярных волн (ряби) с длинами Л н Х, на гравитационные с длинами Л» Х и высотами /з, » Х Условие резонанса имеет вид пк =(4я/Х)сову, где и = 1, 2,... — порядок резонанса, цг — угол скольжения, зависящий от структуры гравитационной волны. В декаметровом диапазоне учитывают лишь гравитационные волны, модель вырождается в одномасштабную 111. Двухмасппабные модели используют также для описания сложного рельефа суши, включая в них как крупные неровности модели П1, так и шероховатости модели П. Оценочные кривые 1 (табл.
8.7) приведены для Х=О.!м, а=0,02 н СКО высот шероховатостей п„з =1О 'м (рис. 8.49). При малых , дБ/м 2 шероховатостях о вв Ь/з «Х и углах па- де и пения В, близких к -зо нулю, формируется область интенсивно- к го квазизеркального отражения (рис. (в=80, о~ =5, море) 8.49). за пределами которой ЭП резко Рис. 8.49 спадает.
При больших 0 наблюдается широкое «платов, на котором интенсивность слабо зависит от 0 . По мере подхода к скользящим углам падения сказывается полутеневое рассеяние и удельная ЭП уменьшается до нуля. Возможны резонансы высот мелких неровностей с длинами волн РЛС Х (рис.
8.49, кривые 2, для а=0,16, пт =2.10 м). Квазнзеркальность заменяется тогда плавным спаданием удельной ЭП вплоть до скользящих углов О. При В >20...30' для модели!Ч начинают проявляться поляризационные эффекты, но кроссполяризационные составляющие слабее согласованных на 30...40 дБ. Рельеф с многомасштабными неровностями (модель Ъ'). Присущ участкам суши, покрытым растительностью. Множество линейных отражателей располагается в слое толщиной /зе. Их рассеивающие свойства зависят от действующих высот йн диэлектрических проницаемостей, проводимостей и концентрации отражателей и [шт./м ).
На рис. 8.50 показаны оценки угловых зависимостей удезьной ЭП для случаев: ° хаотически ориентированных отражателей (ХОО- листва, хвоя в см -мм диапазонах); ° преимущественно вертикально ориентированных (ВОΠ— стволы деревьев в метровом диапазоне); ° преимущественно горизонтально ориентированных (ГОΠ— ветви деревьев в дециметровом диапазоне). Удельная ЭП зависит от ориентации отражателей. Кривые рис. 8.50 нормированы к отношению пп,/4[)р при коэффициенте затухания [)р = 20 дБ. Соответствие поверхности суши без снежно- ледового покрова моделям 1...Ч.
можно ориентировочно охарактеризовать табл. 8.8 [2.27). Приводимые графики ориентировочные и нуждаются в уточнениях электрофизических параметров сред. Покровы поверхности без растительности характеризуют комплексной диэлектрической проницаемостью е=е-/601п„. Для сухой почвы е=2,5...4, п„=10 '... 10 ', для влажной почвы е = 4...20, п„=10'... 3, для кристаллических пород е= 5...10, пл =10~...10~.
Таблица 8.8. Модели 1... К поверхности суши без снежно-ледового покрова Номера моделей н диапазоны волн Варианты суши мм дм см Пустыня без растительности: ровная с крупными барханами ! Ш...! Ч П П!...! Ч П...1Ч !Ъ' 1Ч ГЧ Пашня без растительности: проборонованная непроборонованная 1Ъ' 1Ч 1...П П П !Ъ' !Ч ГЧ Густая растительность: лес культурные посадки Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Редкая растительность с участками открьпой поверхности 1Ч...Ч 1Ч...Ч !Ъ'...Ч !Ч...Ч Таблица 8.9. Модели г... Кмврснвй поверхности Для почв, покрытых растительностью, вводят затухание проникающих в нее волн [3 [2.27). В 3-см диапазоне затухание в посевах картофеля 32 дБ/м, овса— 27 дБ/м, ячменя — 18 дБ/м, пшеницы — ! 1 дБ/м [7.43).
Соответствие морской поверхности моделям !...Ч. В различных диапазонах можно ориентировочно охарактеризовать данными табл. 8.9 [2.27). с, ДБ/гв -!О -20 -ЗО В океанах наблюдается зыбь -сглаженные протяженные волны за пределами области зарождения. Рне. 8.50 131 Ветровые волны возникают под воздействием ветра различной интенсивности. Среднюю высоту одной трети самых высоких волн и, называют показательной высотой. Показательная высота волн определяется средней скоростью ветра у„р [2.52): /зв = 7 2'1О "в.'ср Параметры Тип суши Аь лБ/и' Ап дБ/м' Аз. лБ/м' 20 32 Бетон -37 18 15 Пашня 15 -34 25 Снег -20 1О Лиственный пес летом до дождя !О -15 Лиственный лес после дождя Лиственный лес зимой -40 !Π— 20 !О Хвойный лес.
летом и зимой -21 Луг с травой, высотой > 0.5 м Луг с травой, высотой < 0.5 м 10 — (25... 30) 10 -8,5 Городские и сельские здания 50 о„ 12 0,9 О.б 30 !О 0,01 132 Соответствие снежно-ледового покрова моделям 1...У. Поясняется данными табл. 8.10. Таблица 8ЛО. Модели сненснолвдового покрова Плотность р, сухого снега около 0,06 г/см', сырого— 0,08...0„15 гlсм', мокрого — 0,2 г/см' и более.
После его таяния и замерзания образуется лед плотностью более 0,8 г/см'. Оценки зависимости е и о„ мокрого снега и пресного (материкового) льда от длины волны Л при различной объемной влажности р, (%) показаны на рис. 8.51,а,б. о! Л,м оо! о,! а) б) Рнс. 8.5! М орские льды различают по толшине (от 5...10 см для нипасовых до 2...4 м для многолетних), водности, солености и рельефу поверхности. С увеличением вод- ности и солености, а также изрезанности поверхности, возникающей вследствие образования торосов, удель- ная ЭП возрастает (7АО, 7.43).
8.10.2. Особенности рассеяния земной поверхностью лод малыми уалами скольжения Описываются эмпирическими моделями (0.73, 7.61] удельной ЭП [дБ/мз] и энергетическими спектрами их флюктуаций. Приближенная эмпирическая формула удельной ЭП суши (7.61]. Для углов скольжения !у ь 30' (в гра- дусах) и частот) = 1 ... 100 ГГц (в ГГц) имеет вид с'о(/; ц~), дБ = А! + Аз !8(!)г/20)+ Аз 18((/10) .
(8.71) Параметры поверхности Аь Аь Аэ определяются из табл. 8.11 непосредственно для согласованной горизон- тальной поляризации, с увеличением на 2...3дБ для со- гласованной вертикальной поляризации. Для кросс- поляризации они снижаются на 10...15 дБ. Удельная ЭП моря. Для малых углов скольжения: ум 3!и ц/ для Ч! > ц/щ ')= ( ( ), где !у„р=2~002Кв — критический угол скольжения„1018/„= =6Кв+10182-64дБ; Кв — степень волнения моря в бал- лах, выраженная по шкале Бофорта (см. табл.
8.12) (0.73). Таблица 8.11. Параметры формулы (В. 7!) удельной ЭП суши ]7.61) Таблица 8.12. Степень волнения моря в базлал (по и!кале Бофарта) Формула (8.72) не учитывает поляризационные эффекты на частотах ) < 1О ГГц (7.61). Ее при этих частотах относят к вертикальной поляризации, полагая для горизонтальной с" и4~ -1,08(10-)(ГГц)))дБ. Кроссполяризационная составляющая меньше горизонтальной согласованной на 1О дБ. ЭП при наблюдении против ветра больше, чем по ветру на 2...4 дБ для всех поляризаций при Л = 25...75 м, а при Л = 3 см на ЗдБ больше для вертикальной поляризации и на 1О дБ для горизонтальной поляризации (2.52).
Статистические распределения удельных ЭП суши и моря. Описываются негауссовскими распределениями: логнормальным, Вейбулла, К вЂ” распределением. Последние не позволяют, однако, учитывать многообразия рельефа поверхности Земли и его покрытий. Для моря вводят полигауссовскне (разд. 13.7.7) аппроксимации (7.61]. Особенностью отражений от моря является пуассоновский поток (разд. 27.1.5) импульсньгх помех (всплесков (7.6!]) с интенсивностью единицы †десят всплесков в минуту. Энергетический спектр флуктуаций удельной ЭП суши. Аппроксимируется (7.61] формулой Сг(г ) и а~б(г )+/г(1+ (Г(/эг )") . (8.73) Первое слагаемое спектра (8.73) учитывает стабильную часть удельной ЭП (скалы, сооружения, поверхность без растительности).
Второе слагаемое учитывает ее нестабильную часть (поверхность„покрытая растительностью). Коэффициент а (8.73) учитывает отношение стабильной части ЭП к среднему значению его нестабильной части и зависит от средней скорости вет- 8.11. Маскировка вторичного излучения радиолокации К этим мероприятиям РЭБ относят: ° создание ложных вторичных излучений, имитирирующих истинные излучения (см. разд. 8.11.1); ° снижение заметности радиолокационных целей путем придания им малоотражающих (в сторону источника излучения, разд.