16. Эффективная отражающая поверхность сосредоточенной цели.
ЭОП цели интерпретируется как площадь
некоторого фиксированного изотропного
(рассеивающего равномерно во всех
направлениях сферы) вторичного излучения,
который, будучи помещенным на место
цели, равномерно рассеивает всю падающую
на него мощность и создает у раскрыва
приемной антенны такую же плотность
потока мощности, что и сама цель.
Изотропный вторичный излучатель при
плотности потока мощности
равномерно рассеивает мощность
и создает у раскрыва приемной антенны
плотность потока мощности
,
одинаковую на всей поверхности сферы
радиусом
,
равным радиальной дальности до цели
.
С учетом последнего соотношения, а также того, что плотность потока мощности пропорциональна квадрату амплитуды электрического поля, для ЭОП можно записать следующее выражение:
,
где
,
− комплексные амплитуды электрических
полей у цели и ОС у раскрыва приемной
антенны.
ЭОП зависит от электрических свойств цели (металл, композиционные материалы, сочетания), соотношения между ее линейными размерами и длиной волны, конфигурации цели, ориентации цели относительно приемной позиции РЛС, от угла между направлениями со стороны цели на передающую и приемную позиции РЛС.
Зависимость ЭОП цели от ориентации
относительно приемной позиции РЛС носит
название диаграммы вторичного излучения
и описывается функцией
,
где
и
− углы между направлением на цель и
нормалями к ее осям (рис. 2).
Рис. 2
Угол между направлением со стороны цели
на приемную и передающую позиции РЛС
со стороны цели
(рис.3) называется бистатическим
углом. В общем случае, при произвольных
бистатических углах
имеет место бистатическая ЭОП.
Бистатическим углам
и
соответствует ЭОП обратного вторичного
излучения
(или просто ЭОП
)
и ЭОП прямого вторичного излучения
.
17. Зависимость эоп простых одиночных сосредоточенных целей от соотношения между их линейными размерами и длиной волны.
Характер зависимости ЭОП простых
одиночных сосредоточенных целей от
соотношения между их размерами
и длиной волны
рассмотрим для случаев:
;
;
.
Первому случаю
соответствует релеевский закон
рассеяния. При этом ЭОП цели любой
геометрической формы пропорциональна
четвертой степени отношения линейного
размера цели к длине волны. Примером
такой зависимости может служить выражение
для ЭОП диэлектрического шара диаметром
:
,
где
− относительная диэлектрическая
проницаемость материала, из которого
сделан шар.
Из выражения следует, что при таком соотношении размеров цели и длины волны сложно получить достаточно интенсивный ОС. Поэтому активной радиолокации воздушных и наземных целей практически не применяют радиоволны длиной более нескольких метров.
Второй случай. Особенностью
вторичного излучения целей, размеры
которых соизмеримы с длиной волны
,
является зависимость их ЭОП от отношения
их линейных размеров
к длине волны
,
которая имеет многолепестковый
резонансный характер. При этом
максимальное значение ЭОП значительно
превышает площадь поперечного сечения
цели. Эта особенность иллюстрируется
зависимостью
для металлического шара (рис. 4)
Третий случай. Характер вторичного
излучения целей, размеры которых намного
больше длины волны
,
можно рассмотреть на примере тел с
выпуклой и плоской проводящими
поверхностями (например, металлические
шар и прямоугольная пластина). ЭОП
металлического шара диаметром
равна площади его поперечного сечения,
т.е.
,
и не зависит от длины волны. Кроме того,
вторичное излучение шара носит локальный
характер и определяется первой зоной
Френеля. Под зонами Френеля в рассматриваемом
случае понимают последовательность
круговых колец, на которые разделяются
поверхность шара плоскостями, нормальными
к направлению на РЛС и отстоящими друг
от друга на расстояние
(рис. 5).
Рис. 5
Каждая такая зона по отношению к соседней
является источником противофазного
вторичного излучения. Амплитуда
излучаемой ею вторичной радиоволны
пропорциональна площади фронтальной
проекции и тем меньше, чем выше номер
зоны Френеля. Сумма вторичных радиоволн
от всех
зон Френеля при
имеет амплитуду, приблизительно равную
половине амплитуды (точно
)
амплитуды вторичной радиоволны от
первой зоны. Заметим, что чем больше
отношение
,
тем точнее выполняется это соотношение.
Таким образом, вторичное излучение шара
определяется первой зоной Френеля, т.е.
имеет локальный характер, а вторичные
радиоволны от остальных зон, будучи
противофазными, взаимно компенсируются.
Область локализации вторичного излучения на поверхности цели (“светящийся” элемент на поверхности цели), который в рассматриваемом случае является первая зона Френеля, называется областью, покрытой “блестящими” точками или областью локального вторичного излучения.
Независимость ЭОП от длины волны, наличие
области локального вторичного излучения
характерно не только для металлического
шара, но и для любых тел с обращенной к
РЛС выпуклой поверхностью, радиусы
кривизны которой намного больше длины
волны
.
Вторичное излучение прямоугольной
металлической пластины (рис. 6) является
направленным, а максимальное значение
ее ЭОП при условии
описывается выражением
и значительно превышает геометрическую
площадь
обращенной к РЛС поверхности пластины.
