- •Содержание
- •Введение
- •Физические средства зи
- •Классификация основных физических средств зи и выполняемых ими функций
- •Акустика Определения
- •Линейные хар-ки звукового поля
- •Энергетические хар-ки звукового поля.
- •Акустические уровни
- •Плоская волна
- •Мат. Описание бегущих волн.
- •Сферическая волна
- •Цилиндрическая волна
- •Интерференция звуковых волн
- •Отражение звука
- •Преломление звука
- •Дифракция волн
- •Затухание волн
- •Основные свойства слуха
- •Использование вокодеров
- •Нелинейные свойства слуха
- •Восприятие по амплитуде Порог слышимости
- •Уровень ощущений
- •Уровень громкости
- •Эффект маскировки
- •Кривые маскировки для ряда частот и их уровней
- •Громкость сложных звуков
- •Первичные акустические сигналы и их источники
- •Динамический диапазон и уровни
- •Частотный диапазон и спектры
- •Первичный речевой сигнал
- •Акустика в помещениях
- •Средний коэффициент поглощения
- •Звукопоглощающие материалы и конструкции
- •Перфорированные резонаторные поглотители
- •Электромагнитные волны
- •Распространение э/м волн
- •Излучение и прием э/м волн
- •Распространение э/м волн в пространстве
- •Основные сведения о линиях передачи и объемных резонаторах
- •Объемные резонаторы
- •Антенны
- •Основные типы антенн Проволочные антенны
- •Рупорные антенны
- •Зеркальные антенны
- •Рамочные антенны
- •Основы радиолокации
- •Общая характеристика радиолокационного канала
- •Диапазон длин волн в рл
- •Радиолокационные цели, эффективная отражающая площадь (эоп) цели
- •Эоп для тел простой формы Линейный вибратор
- •Эоп идеального проводящего тела, размеры которого значительно больше λ
- •Коэффициенты отражения Френеля
- •Противорадиолокационные покрытия
- •Информация о скорости движения цели, извлекаемой при обработке радиолокационного сигнала
- •Основные свойства радиоволн, используемых в радиолокации
- •Передача информации с помощью лазера Оптические квантовые генераторы
- •Излучение э/м волн совокупностью когерентных источников
- •Поглощение и усиление излучения, распространяющегося в среде.
- •Принцип работы лазера
- •Основные типы лазеров
- •Твердотельные лазеры
- •Жидкостные лазеры
- •Газовые лазеры
- •Полупроводниковые лазеры
- •Использование лазерного излучения для съема информации
- •Фоторефрактивный эффект
Эоп для тел простой формы Линейный вибратор
Отражающие свойства цели можно определить, рассматривая ее как антенну, являющуюся одновременно приемной и передающей. Такой подход удобен для линейных вибраторов. На рисунке показано расположение векторов Ец, Нц и Пц относительно линейного вибратора.
(РИСУНОК)
Наведенная в таком вибраторе ЭДС ец=ЕцFE(θ)h, где FE(θ) – диаграмма направленности вибратора по Е, h - действующая высота вибратора. Ток, возникающий в вибраторе под действием ец равен Iц=ец/zц=ЕцFE(θ)h/zц (1). zц – входное сопротивление.
В формуле (1) ЭДС и ток можно рассматривать как приведенные к середине симметричного вибратора (точка пучности тока для полуволнового вибратора). В результате протекания тока вибратора Iц возникает вторичное излучение. Напряженность поля вибратора в дальней зоне (у РЛС) Ер=60πIцhFE(θ)/(λ). Подставляя в эту формулу (1), получаем (2). Теперь с помощью соотношения σц=4π²(Ер/Ец)² находим ЭОП: (3). В элементарном вибраторе длинойl действующая высота h=l – геометрическая длина. При определении входного сопротивления следует иметь в виду, что емкость между концами вибратора из-за малых размеров невелика. Это определяет характер реактивной составляющей входного сопротивления. Приближенно его можно определить следующим образом:
хц=½ρВ∙ctg(2π/λ)≈ρВλ/(πl),
где ρВ – волновое сопротивление вибратора: ρВ=120∙ln(l/r). Для очень тонкого вибратора ρВ~1000 Ом.
Активная составляющая входного сопротивления в основном определяется сопротивлением излучения, которое для элементарного вибратора l<<λ: Rц.изл=80π²(l/λ)²<<хц (4). . Диаграмма направленности элементарного вибратора может быть оценена так: fE(θ)=cosθ (5). Подставляя (4) и (5) в соотношение (3) с учетом того, что h=l, получаем для ЭОП цели: (6).(7). Т.о. отношение ЭОП к квадрату линейного размера пропорциональна величине (l/λ)4. Это характерно для тел любой формы, удовлетворяющих условию l<<λ. Для полуволнового вибратора h=λ/π. Т.к. вибратор настроен в резонанс, то его входное сопротивление zц≈Rц.изл=73,2 Ом. Для полуволнового вибратора FE(θ)=cos(π/2∙sinθ)/cosθ (8). Для углов θ, близких к 0, можно принять FE(θ)≈cosθ. После подстановки соответствующих значений в выражение (3) получим: (9). Равенство FE(θ)=cosθ точно выполняется, если изменяется не наклон вибратора к фронту падающей волны, а если вибратор лежит в плоскости фронта и меняется угол расположения вектора Ец относительно вибратора, таким образом, изменяется угол поляризации. При θ=0 ЭОП σц.max=0,85λ² (10).
Т.о., ЭОП резонансного полуволнового вибратора значительно превышает его геометрическую площадь. Это обстоятельство используется для создания искусственных дипольных отражателей, создающих помехи РЛС военного назначения. В этом случае вибратор может занимать равновероятное положение в пределах углов от 0 до 90 градусов.
Эоп идеального проводящего тела, размеры которого значительно больше λ
Поверхности реальных целей являются обычно металлическими и имеют размеры, значительно превышающие λ. Задача рассеяния э/м волн такими поверхностями является одной из классических задач электродинамики, хотя до сих пор не существует общего метода ее решения для тел произвольной формы. В настоящее время решено лишь небольшое кол-во идеализированных задач (академик В. А. Фок). Поле вторичного излучения можно определить на основании принципа Гюйгенса-Кирхгофа. По нему каждый элемент облучаемой поверхности следует рассматривать как источник элементарной сферической волны с определенной амплитудой и фазой. Результирующее поле является их суперпозицией. В направлении на РЛС налагающиеся колебания имеют всевозможные сдвиги фаз, поэтому могут как усиливать, так и ослаблять друг друга – отражение носит резко интерференционный характер. Однако, для конкретного применения данного принципа требуется знание распределения тока на проводящей поверхности, возбуждаемого первичной волной. Точное решение этой задачи найдено лишь в некоторых частных случаях. Обычно задается приближенное распределение тока. Для случая, когда радиус кривизны любого элемента поверхности много больше λ, вся поверхность делится на освещенную, т.е. обращенную к источнику (РЛС) и область тени. Для упрощения расчетов пренебрегают наличием областей полутени и считают, что в области тени ток равен 0. Целесообразно при определении тока в каждой точке заменять криволинейные участки поверхности соответствующим участком касательной поверхности. Расстояние между РЛС и целью считается достаточно большим по сравнению с размерами цели и λ. Поэтому передающую волну (первичную) можно полагать плоской. Для выполнения граничных условий требуется, чтобы нормальная составляющая магнитного поля и тангенциальная составляющая вектора Е были равны 0. Что касается тангенциальных составляющих вектора Н, то они суммируются. Формула показывает, что ЭОП зависит от формы и размеров отражающего волну тела и зависит от длины волны:
, где j – плотность тока.