Alapvető radaregyenlet

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2018. július 20-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 7 szerkesztést igényelnek .

Az alapvető radaregyenlet egy képlet, amely leírja a radar hatótávolságát a rádiójelek teljesítményének és a különböző veszteségeknek a kiszámításával. A legtöbb aktív radarnál, amelyek monosztatikusak (az adó- és vevőantennák egymáshoz közel vannak vagy egy vonalban vannak), a vett jel teljesítménye fordítottan arányos a cél távolságának 4. hatványával, a passzív radaroknál a jelteljesítmény fordítottan arányos a 2. a távolság ereje.

Teljesítmény kapott

A rádiójel vett válaszának teljesítményét az [1] egyenlet adja meg :

{\displaystyle P_{r}={{P_{t}G_{t}A_{r}\sigma F^{4}} \over {{(4\pi )}^{2}R_{t}^{ 2}R_{r}^{2}}}=P_{t}\cdot {{G_{t}} \over {4\pi R_{t}^{2}}}\cdot F^{2}\ cdot {\sigma }\cdot F^{2}\cdot {{A_{r)) \over {4\pi R_{r}^{2))))

Megnevezések:

P r a vevőantenna jelteljesítménye ;
P t a rádióadó teljesítménye;
G t az adóantenna erősítése ;
A r (néha S ) a vevőantenna effektív területe (apertúrája), A r = G r *λ²/4π, ahol G r a vevőantenna erősítése, λ a hullámhossz .
σ a cél tényleges szóródási területe egy adott szögben;
F a veszteségi tényező a jel terjedése során;
Rt az adóantenna és a cél közötti távolság;
R r a cél és a vevőantenna távolsága.

Abban az esetben, ha az adó és a vevő antenna azonos távolságra van a céltól, azaz minden monosztatikus radarban (Single-position radar Systems, OSR), és néha más típusoknál a képletet egyszerűsíti R t = R r = R , ami az R 4 együtthatóhoz vezet :

P_{r}={{P_{t}G_{t}A_{r}\sigma F^{4}} \over {{(4\pi )}^{2}R^{4}}}.

Így a vett teljesítmény a távolság 4. hatványával arányosan csökken.

Az F együtthatót 1-nek tekinthetjük, ha feltételezzük, hogy a hullám vákuumban veszteség és interferencia nélkül terjed.

A vevő minimális érzékenysége

A képlet adja meg azt a minimális teljesítményt, amelyen a vevő képes érzékelni a céltárgyról visszavert jelet

P_{{r.min}}=kT\Delta f_{r}k_{n}k_{d}

k a Boltzmann-állandó ;
T a vevő abszolút hőmérséklete;
Δ f r a vevő sávszélessége;
k n a vevő zajalakja;
k d a megkülönböztethetőségi együttható (az a jel-zaj energia arány a vevő bemenetén, amelynél a meghatározott paraméterű jelek vétele biztosított).

Passzív válaszradar hatótávolsága

D_{max}={\sqrt[{4}]{\frac {P_{t}G_{t}G_{r}\lambda ^{2}\sigma }{\left(4\pi \right )^{3}P_{r.min}}}}}

ahol:

\;P_{t}

az adó teljesítménye;

\;G_{t}

az antenna sugárzási nyeresége;

\;G_{t}

- antenna erősítés vételkor;

\;\lambda

- hullámhossz ;

\;\sigma

— hatékony célterület ;

\;P_{{r.min}}

a vevő minimális érzékenysége.

Aktív válaszradar hatótávolsága

Az aktív válasz a célpontra telepített radartranszpondertől (relé) érkezik.

Maximális tartomány kérési csatornánként

D_{{req.max}}={\sqrt {{P_{{req}}G_{{req}}A_{r}} \over {4\pi P_{{r.min}}}}}

Maximális hatótávolság a válaszcsatornán

D_{{resp.max}}={\sqrt {{P_{{resp}}G_{{resp}}A_{r}} \over {4\pi P_{{r.min}}}}}

Aktív válaszadás esetén a távolság 2-es, nem 4-es teljesítménnyel kerül be a képletbe, mivel a transzponder teljesítménye rögzített, és nem függ a "célpontra" eső radarsugárzás teljesítményétől. Passzív válasz esetén a célpont a Huygens-Fresnel elv szerint egy másodlagos visszasugárzó, amelynek teljesítménye egyenesen arányos a ráeső radarsugárzással. Így passzív radar esetén a radaradó jele a cél felé haladva egy tényezővel gyengül, visszaverődik, majd egy másik tényezővel gyengül a célponttól a radarvevő felé vezető úton . Ennek eredményeként megkapjuk az együtthatót , és abban az esetben, ha R t = R r = R , ez az együttható egyenlő -val . $4\pi R_{t}^{2}$ $4\pi R_{r}^{2}$ ${(4\pi )}^{2}R_{t}^{2}R_{r}^{2}$ ${(4\pi )}^{2}R^{4}$

Lásd még

Jegyzetek

↑ Radar egyenlet (elérhetetlen link) . Rádió előadóterem . Letöltve: 2011. április 7. Az eredetiből archiválva : 2011. július 12. (határozatlan)

Irodalom

Bakulev P.A. Radarrendszerek: Tankönyv egyetemek számára. - M .: Rádiótechnika, 2004.
Belotserkovsky G.B. A radar és radarberendezések alapjai. - M.: Szovjet rádió, 1975.
Yu.F. Shirokov, A radarrendszerek elméletének alapjai: elektron. tankönyv juttatás - Samar. állapot űrrepülés un-t im. S.P. Queen, 2012. 22-23., 35-36

Linkek

A radar egyenlet ( archivált // ESA , 2000 )
TWO-WAY RADAR EQUATION (MONOSTATIC) Archiválva : 2012. március 14., a Wayback Machine / Electronic Warfare and Radar Systems Engineering Handbook // Naval Air Warfare Center Weapons Division, Point Mugu, California, 1997 (angol)
10. lecke. A radarrendszerek hatótávolsága. 2016. március 4-i archív példány a Wayback Machine -nél / Katonai speciális kiképzés // A Moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet Katonai Osztályának oktatási anyagai