см диапазона - около 2,3о), а в вертикальной плоскости θ (рис.1.22,б) для обоих

γ= −(20K30)дБ, то есть мощность боковых лепестков должна быть в 100…1000 раз меньше основной мощности.

а)

б)

Рис.1.22. Диаграмма направленности антенны НРЛС: а) – в горизонтальной плоскости; б) – в вертикальной плоскости

Коэффициент направленности антенны – это число, которое показывает, во сколько раз созданная в заданном направлении мощность поля больше той, которая была бы при равномерном сферическом распределении.

горизонтальная поляризация.

Наибольшее распространение в НРЛС получили антенны с горизонтальной поляризацией.

Как правило, из-за свойств отражающей поверхности, поляризация

отраженной волны не соответствует поляризации падающей волны и изменяется по

случайному закону.

Угловая скорость вращения антенны Ω обычно составляет (16…24) об/мин, а

для быстроходных судов – (30…48) об/мин.

Лекция №5

2. Отражающие свойства объектов

Если облучаемый объект по своим электрическим параметрам (например, проводимости, диэлектрической постоянной) существенно отличается от этих же

параметров среды распространения радиоволн, то в нем возникают токи СВЧ, создающие вторичное (переизлучаемое) поле. Часть этой энергии снова попадает в антенну НРЛС.

16

Отражающие свойства объектов влияют на дальность радиолокационного обнаружения. Зависят, в основном, от материала объекта, его формы и размера, от

длины облучаемой волны.

Количественно отражающие свойства объекта оцениваются эффективной

поверхностью отражения (ЭПО) объекта.

ЭПО – это некоторая условная (эквивалентная) площадка Sэ, которая, будучи

помещенной, на облучаемый объект перпендикулярно направлению распространения падающей СВЧ радиоволны, создает на входе приемника НРЛС

плотность потока мощности отраженного сигнала равной плотности отраженной мощности от реального объекта.

Количественно ЭПО определяется таким образом.

Допустим, на объект площадью S падает мощность плотностью П1. (Падающая плотность мощности определяется выражением П1=Рп/Sa , где Рп - мощность

передатчика, а Sa - площадь раскрыва антенны). Под ее воздействием объект

Из полученного уравнения видно, что для определения ЭПО необходимо

знать расстояние до цели, а также падающий и отраженный поток мощности.

ЭПО относительно легко можно вычислить для объектов простых форм – металлического листа, шара, уголкового отражателя. При этом допускается, что они выполнены из однородного идеально проводящего материала (то есть – не имеют потерь).

ЭПО сложных объектов – судов, навигационных знаков и других целей определяется только экспериментально.

2. Плоский металлический лист, размеры которого значительно больше длины

волны λ и он расположен перпендикулярно направлению распространения

радиоволны:

(например - буев, вех и др.) в достаточно большом секторе облучения применяются

направлениях, то уголковые отражатели устанавливают группами (по окружности). Существенное значение имеет точность выполнения и жесткость конструкции

уголковых отражателей. Например, отклонение внешнего края плоскостей

2.2. ЭПО групповых объектов

Групповыми называются такие объекты, которые находятся и облучаются в

пределах разрешающей площадки (см. уравнение 12).

В этом случае принимаемые отраженные сигналы представляют собой

совокупность нескольких отраженных сигналов, отличающихся друг от друга по фазе и амплитуде, при этом их фазы и амплитуды могут между собой суммироваться или

вычитаться. Например, при облучении двух целей, изображенных на рис.2.2, ЭПО

где Sэ1- ЭПО одного объекта.

Отсюда следует важный вывод – при изменении взаимного положения первой и второй цели, могут изменяться β и d и тогда Sэ может изменяться от

Рис.2.2. нуля до четырехкратного значения Sэ1.

18

2.3. ЭПО судов

Суда относятся к радиолокационным объектам сложной формы (корпус судна, мачты, трубы, надстройки, такелаж и др.). Поэтому СВЧ сигналы, отраженные от

судна представляют собой результат интерференции большого количества колебаний, имеющих различные фазы и амплитуды.

ЭПО изменяется также и во время движения судна, при качке, изменении курса

и т.п. ЭПО максимальна со стороны бортов и ее значение пропорционально площади сечения судна в диаметральной плоскости, и минимальна с носа и кормы.

При этом ЭПО пропорциональна площади сечения в плоскости шпангоутов наибольшей ширины судна.

Для наглядности ЭПО представляют в виде ее зависимости от углов облучения

объекта в полярной системе координат.

2.4. ЭПО распределенных объектов

Распределенными называются объекты, размеры которых превышают линейные размеры радиолокационного луча на местности.

Делятся на поверхностные и объемные.

Поверхностные - это участки водной поверхности, суши. Отражение от

поверхностных объектов (целей) может быть зеркальным и рассеянным. Условием зеркальной поверхности (см. рис.2.3) является выполнение соотношения

h 8sinλ β .

В этом случае отражение практически подчиняется оптическим законам, то есть угол падения β равен углу отражения.

Поэтому отраженная радиоволна, как правило, на антенну НРЛС не возвращается (за исключением нормально падающей

радиоволны).

При зеркальном отражении СВЧ энергия в приемник НРЛС не поступает.

Если же h 8sinλ β - это шероховатая

Рис.2.3. поверхность, создающая так называемое рассеянное отражение. При рассеянном отражении радиоволны

распространяются в разные направления, и часть отраженной энергии поступает в

приемник НРЛС.

волнение от моря сказывается не существенно, в то время как на малых расстояниях (0 ÷6)миль – волнение сказывается существенно.

ЭПО водной поверхности.

Зависит от разрешающей площадки НРЛС (см. уравнение 12) и коэффициента направленности отражающей поверхности в направлении антенны НРЛС.

Определяется уравнением

где: Sр - разрешающая площадка НРЛС;