что такое блестящая точка
8. Блестящая точка. Эпр тел двоякой кривизны
Рассмотрим теперь выпуклую поверхность двоякой кривизны, причём размеры тела, частью которого является данная поверхность, значительно превосходят первую зону Френеля.
В малой окрестности нормали рассматриваемая поверхность может быть аппроксимирована поверхностью эллипсоида. В этом случае первая зона Френеля вместо круговой оказывается эллиптической, а ЭПР блестящей точки
где r1 и r2 — главные (наибольший и наименьший) радиусы кривизны в блестящей точке. Разумеется, формула верна только для области, где r1 >>, u r2 >> .
Нетрудно видеть, что формула для ЭПР шара получается из формулы (30) как частный случай при r1 = r2 = r.
18. Тело, показанное на рис. 15, облучается слева. Сколько у него блестящих точек? При каком ракурсе этого тела SЭ= max? Нарисуйте качественно диаграмму обратного излучения, полагая, что ℓmax>>10.
9. Плоский отражатель
Если на плоскую металлическую пластину с размерами а >>, b >> и площадью S = ab падает плоская волна и угол падения равен нулю, то по всей поверхности пластины падающей волной будут наведены токи одинаковой фазы и амплитуды. Такая пластина будет эквивалентна синфазной антенне с равномерным распределением поля в раскрыве S и коэффициентом усиления в соответствии с формулой (8) при S = 1 (рис. 16, а)
(31)
Поскольку мощность волны, отражённой от пластины
то плотность потока мощности отражённой волны в раскрыве антенны РЛС
С учётом (20) для ЭПР пластины получим
(32)
Обратите внимание, что SЭ пропорционально не площади S, а её квадрату. Это объясняется тем, что с ростом S растет не только Ротр, но и G.
Формула (32) справедлива только в случае нормального падения волны на пластину. При наклонном падении волны пластина уже не является синфазной антенной. Основная энергия при этом отражается в направлении зеркального отражения, а в обратном направлении (на РЛС) отражается лишь малая часть энергии падающей волны (рис. 16, б). Диаграмма направленности вторичного излучения при наклонном падении волны расширяется, aSЭуменьшается, так как при этом меньшая часть площади пластины проектируется на направления падения и отражения радиоволн. Очевидно, в этом случае в формулы (31) и (32) вместоSнужно подставитьS·cos, тогда получим
(31′)
(32′)
19.Согласно формуле (30) плоская пластина конечных размеров должна иметь SЭ = , так как для неё в блестящей точке r1 = r2 = . Почему формула (32) даёт другой результат?
20. Бесконечная металлическая плоскость (а = b = ) при нормальном падении волны в соответствии с формулой (32) должна иметь SЭ = . Укажите причину, по которой этого не произойдет. Оцените предельные размеры пластины, при которых формулой (32) ещё можно пользоваться.
Физические основы радиолокации
Основой радиолокационного обнаружения объекта наблюдения, определение координат, их производных и других характеристик (размеров, форм физических свойств) являются электромагнитные колебания (радиоволны), отражаемые, переизлучаемые или излучаемые объектом. В активной РЛ источником таких колебаний является передающая система РЛС.
Электромагнитные колебания становятся носителем информации об объекте после их отражения этим объектом. При этом используют свойства радиоволн распространяться в однородной среде прямолинейно с постоянной скоростью.
Радиосигналы в электрических цепях существуют в виде напряжения и тока, а в свободном пространстве в виде электромагнитного излучения (электромагнитных волн).
Электромагнитная волна (ЭМВ) характеризуется взаимно перпендикулярными векторами напряженностей электрического (Е) и магнитного (В) полей, а также вектором П – мощности, приходящейся на единицу площади поверхности фронта её распространения.
Рисунок 2 – Электромагнитная волна
Поляризация ЭМВ определяется направлением вектора Е электрического поля. ЭМВ представляет собой непрерывно распространяющийся процесс, т.е. электрическая и магнитная составляющие изменяются во времени и пространстве. Скорость распространения ЭМВ 300000 км/с. Распространение, преодолеваемое ЭМВ за 1 период колебательного процесса, называют λ (длиной волны):
Частота f, угловая частота ω и период колебаний Т ЭМВ связаны следующим соотношением:
Постоянство скорости и прямолинейность распространения радиоволн позволяют определить дальность R от РЛС до объекта наблюдения измерением времени прохождения ЭМВ tз (время запаздывания) от РЛС объекта и обратно.
 |
R – наклонная дальность
|
Рисунок 3 – Координаты, определяемые радиолокатором
Свойства прямолинейности распространения и принимаемых от объекта волн являются основой определения угловых координат. При этом используют направленные свойства антенной РЛС.
Антенна – устройство для приема или излучения электромагнитной энергии, представляющее собой открытый колебательный контур, выполненный так, чтобы как можно большая часть, подводимая от передатчика колебательной мощности, излучалось в пространство в виде ЭВМ.
Обнаружение объекта наблюдения сводится к обнаруженью сигнала излучаемого или переизлучаемого им на фоне различного вида помех.
Зависимость эффективной площади рассеивания плоских поверхностей от угла падения ЭМВ носит осциллирующий характер. Диаграмма их направленности имеет лепестковый характер (главный, боковые и задние лепестки), важным является отношение линейных размеров и поверхности к λ, чем больше отношение, тем уже лепестки.
Блестящая точка – точка на отражающей поверхности, нормаль из которой совпадает с направлением на РЛС.
Диффузионное отражение возникает от поверхности с неровностями, соизмеримыми с длиной волны. При этом энергия падающей волны рассеивается во всех направлениях. Активная радиолокация основана на явлении рассеивания радиоволн неоднородностей.
Мощность вторичного излучения зависит от:
— интенсивности первичного поля около объекта наблюдения;
— параметров объектов (габаритов, свойств);
— положения объекта относительно радиолокатора;
— поляризации первичного поля;
При увеличении длины волны мощность вторичного поля падает, что уменьшает дальность обнаружения. Поэтому для радиолокации используют радиоволны, длина которых существенно меньше линейных размеров цепей.
Пеленгом называют угол между условно выбранным направлением и искомым направлением, обычно принимают северное направление географического меридиана.
В зависимости от предъявляемых к РЛС требований используют амплитудную, частотную, фазовую модуляцию, зондирующего колебания, а иногда их комбинации.
При перемещении диаграммы направленности антенны(ДНА) относительно объекта, амплитуда радиолокационного сигнала изменяется, т.е. появляется дополнительная амплитудная модуляция, определяемая формой ДНА и скоростью ее перемещения.
ДНА – зависимость плотности потока мощности или амплитуды напряженности поля объекта от направления в пространстве при постоянстве точек наблюдения.
В главных плоскостях диаграммы направленности изображают плоскости кривой в полярной или прямоугольной системе координат. В современных РЛС применяют излучения линейно-поляризованных (горизонтально, вертикально) колебаний, а также с круговой поляризацией.
Радиальная скорость объекта может быть определена при излучении немодулированного колебания за счет доплеровского смещения частоты отраженного сигнала относительно зондирующего.
где Fд – частота Доплера;
В радиолокации, как правило, приходится иметь дело с движущимися объектами, для выделения которых на фоне неподвижных окружающих объектов применяют систему селекции движущихся целей. Селекция основана на отличии fс от движущегося объекта (эффект Доплера), от сигналов, отраженных неподвижными объектами. Диапазон изменения доплеровской частоты соответствует звуковому диапазону.
Полезную информацию, содержащуюся в радиолокационном сигнале, выделяют при его обработке в приемном и оконечном устройствах РЛС. Эта задача усложняется наличием естественных и искусственно-создаваемых помех, которые вызывают искажение сигнала, его пропуск или образование ложного сигнала, поэтому процесс обработки должен быть согласован не только с типом отраженного сигнала, но и с видом типов помех. Активные шумовые помехи, заградительные, импульсивные, пассивные.
Приемная система усиливает, преобразует, фильтрует и детектирует радиолокационный сигнал. Дальнейшую обработку сигнала с целью извлечения полезной информации из смеси сигнал-помеха осуществляют оконечным устройством, которое определяет координаты и параметры движения объекта на основе выделенного (обнаруженного) сигнала.
8. Блестящая точка. Эпр тел двоякой кривизны
Рассмотрим теперь выпуклую поверхность двоякой кривизны, причём размеры тела, частью которого является данная поверхность, значительно превосходят первую зону Френеля.
В малой окрестности нормали рассматриваемая поверхность может быть аппроксимирована поверхностью эллипсоида. В этом случае первая зона Френеля вместо круговой оказывается эллиптической, а ЭПР блестящей точки
где r1 и r2 — главные (наибольший и наименьший) радиусы кривизны в блестящей точке. Разумеется, формула верна только для области, где r1 >>, u r2 >> .
Нетрудно видеть, что формула для ЭПР шара получается из формулы (30) как частный случай при r1 = r2 = r.
18. Тело, показанное на рис. 15, облучается слева. Сколько у него блестящих точек? При каком ракурсе этого тела SЭ= max? Нарисуйте качественно диаграмму обратного излучения, полагая, что ℓmax>>10.
9. Плоский отражатель
Если на плоскую металлическую пластину с размерами а >>, b >> и площадью S = ab падает плоская волна и угол падения равен нулю, то по всей поверхности пластины падающей волной будут наведены токи одинаковой фазы и амплитуды. Такая пластина будет эквивалентна синфазной антенне с равномерным распределением поля в раскрыве S и коэффициентом усиления в соответствии с формулой (8) при S = 1 (рис. 16, а)
(31)
Поскольку мощность волны, отражённой от пластины
то плотность потока мощности отражённой волны в раскрыве антенны РЛС
С учётом (20) для ЭПР пластины получим
(32)
Обратите внимание, что SЭ пропорционально не площади S, а её квадрату. Это объясняется тем, что с ростом S растет не только Ротр, но и G.
Формула (32) справедлива только в случае нормального падения волны на пластину. При наклонном падении волны пластина уже не является синфазной антенной. Основная энергия при этом отражается в направлении зеркального отражения, а в обратном направлении (на РЛС) отражается лишь малая часть энергии падающей волны (рис. 16, б). Диаграмма направленности вторичного излучения при наклонном падении волны расширяется, aSЭуменьшается, так как при этом меньшая часть площади пластины проектируется на направления падения и отражения радиоволн. Очевидно, в этом случае в формулы (31) и (32) вместоSнужно подставитьS·cos, тогда получим
(31′)
(32′)
19.Согласно формуле (30) плоская пластина конечных размеров должна иметь SЭ = , так как для неё в блестящей точке r1 = r2 = . Почему формула (32) даёт другой результат?
20. Бесконечная металлическая плоскость (а = b = ) при нормальном падении волны в соответствии с формулой (32) должна иметь SЭ = . Укажите причину, по которой этого не произойдет. Оцените предельные размеры пластины, при которых формулой (32) ещё можно пользоваться.
Лекция №3-4. Конспекты к слайдам, страница 3
Описание файла
Онлайн просмотр документа «Лекция №3-4. Конспекты к слайдам»
Текст 3 страницы из документа «Лекция №3-4. Конспекты к слайдам»
Таким образом, при ρ>>λ ЭПР не зависит от λ.
Рисунок 10 – Зоны Френеля при вторичном излучении эллипсоида и (а) и соответствующие им векторы поля (б)
При этом его поверхность разобьется на ряд эллиптических колец или зон Френеля.
Каждая зона по отношению к соседней является противофазным источником обратного вторичного излучения.
Интенсивность этих источников пропорциональна площади проекций зон и с ростом номера зоны уменьшается.
Сумма полей при большом числе зон стремится к постоянной величине, равной половине модуля вектора поля Н1 создаваемого первой зоной Френеля, что поясняется на рисунке 10, б.
При уменьшении длины волны число зон Френеля возрастает, но величина результирующего поля Hрез и ЭПР остаются неизменными.
Таким образом, при ρ>>λ вторичное излучение определяется первой зоной Френеля, то есть носит локальный характер; вторичное излучение остальных зон взаимно компенсируется.
Светящийся элемент поверхности называют «блестящей точкой» и формула (5.4) определяет ЭПР этого элемента.
Зависимость σ=σ(ρ/λ) для шара в диапазоне длин волн представлена на рисунке 11.
Рисунок 11 – ЭПР шара в диапазоне длин волн
При ρ/λ 0,1 наблюдаются осцилляции, которые носят резонансный характер.
Максимум ЭПР получается, когда шар становится полуволновым вибратором и вдоль его полуокружности укладывается полуволна тока.
В общем случае у цели может быть несколько блестящих точек, для каждой из которых величина ЭПР σ подсчитывается по формуле (5.4).
При повороте цели с криволинейной поверхностью ее блестящие точки блуждают, одновременно меняются радиусы кривизны и значения σ блестящих точек.
Цель, имеющую несколько блестящих точек, можно рассматривать как групповой излучатель.
Вторичное излучение плоских поверхностей
Ее положение относительно отсчетной плоскости z=0 показано на рисунке 12, а.
Единичный вектор в направлении радиолокатора r̅ 0 и нормаль к пластинке n̅ лежат в плоскости x=0, угол между ними равен θ.
При θ=0 величина ЭПР максимальна:
Рисунок 12 – Пояснение к выводу формулы (6.2)
Значение σмакс может значительно превосходить по величине геометрическую площадь самой пластины, что объясняется отсутствием фазовых сдвигов между возбужденными элементами на ее поверхности.
При повороте пластины на угол θ возникает разность фаз, что приводит к уменьшению амплитуды результирующего поля обратного вторичного излучения.
Зависимость σ=σ(θ) носит интерференционный характер, в ней явно выражены нули и максимумы (рисунок 13).
Нули диаграммы обратного вторичного излучения σ(θ) имеют место при углах
а ширина боковых лепестков
На рисунке 13 представлена диаграмма обратного вторичного излучения пластины σ=σ(θ) в полярной системе координат.
Рисунок 13 – Диаграмма обратного вторичного излучения прямоугольной пластинки (сплошная кривая) и функция sin u(θ) / u(θ) (пунктир)
Рисунок 14 – Диаграмма обратного вторичного излучения σ(θ)
Трансформация сигнала при вторичном облучении
При отражении сигнала от цели прежде всего изменяется амплитуда.
Но кроме этого может меняться структура сигнала – поляризация, пространственная структура.
Существенное влияние на отраженный сигнал оказывает движение цели.
7.1 Трансформация сигнала, отраженного движущейся блестящей точкой
Пусть блестящая точка равномерно и прямолинейно с радиальной скоростью vr удаляется от радиолокатора.
График ее движения изображен на рисунке 15, а. сплошной линией.
На этом же рисунке пунктиром показан график распространения электромагнитных колебаний, принимаемых радиолокатором на интервале времени t—t0, а излученных на интервале t′—t0′.
Рисунок 15 – Графики, поясняющие трансформацию сигнала, отраженного движущейся блестящей точкой
Если дальность до блестящей точки измеряется в момент времени (t0+t0′)/2, соответствующий началу ее облучения, то запаздывание принимаемых колебаний относительно излучаемых равно
Аналогично, запаздывание, соответствующее дальности до цели в момент времени (t+t′)/2, где t – момент приема колебаний, а t′ – момент излучения, будет
Выражение (7.3) соответствует проиллюстрированной на рисунке 15 трансформации временного масштаба, которая сводится к растяжению колебаний, отраженных от удаляющейся цели (t—t0>t′—t0′).
блестящая точка
1 highlights
2 highlights
3 точка
4 точка зрения
5 Образ Бога, относительная точка зрения
6 Образ Бога, структурная или субстантивная точка зрения
7 Образ Бога, функциональная точка зрения
8 гель-точка
9 точка гелеобразования
10 точка вставки
11 изоионная точка
12 точка нулевого заряда
13 абсолютная точка
14 адресуемая точка
15 азеотропная точка
16 алгебраическая точка
17 алгебраическая точка поля
18 альтернативная точка входа
19 аналитическая точка
20 анилиновая точка
См. также в других словарях:
и́скра — ы, ж. 1. Мельчайшая частица горящего или раскаленного вещества. Мой костер в тумане светит; Искры гаснут на лету. Полонский, Песня цыганки. Тихо колышутся над огнем ветви, и, уносимые дымом, гаснут над нами золотые летучие искры. Соколов Микитов … Малый академический словарь
Искра — ы; ж. 1. Мельчайшая частичка горящего или раскалённого вещества. Искры от костра. Золотые искры. Искры гаснут в тёмном небе. Электрическая и. (физ. вид электрического разряда). 2. Мелкая блестящая, сверкающая частица чего л.; светящаяся,… … Энциклопедический словарь
искра — ы; ж. см. тж. искорка, искровой, искринка 1) Мельчайшая частичка горящего или раскалённого вещества. Искры от костра. Золотые искры. Искры гаснут в тёмном небе … Словарь многих выражений
рефлекс пульсирующий — деформированный световой конус барабанной перепонки, наблюдаемый при отоскопии как появляющаяся и исчезающая блестящая точка; признак некоторых форм гнойного среднего отита, обусловленный синхронными с пульсом колебаниями барабанной перепонки;… … Большой медицинский словарь
Рефле́кс пульси́рующий — деформированный световой, конус барабанной перепонки, наблюдаемый при отоскопии как появляющаяся и исчезающая блестящая точка; признак некоторых форм гнойного среднего отита, обусловленный синхронными с пульсом колебаниями барабанной перепонки;… … Медицинская энциклопедия
Русская литература — I.ВВЕДЕНИЕ II.РУССКАЯ УСТНАЯ ПОЭЗИЯ А.Периодизация истории устной поэзии Б.Развитие старинной устной поэзии 1.Древнейшие истоки устной поэзии. Устнопоэтическое творчество древней Руси с X до середины XVIв. 2.Устная поэзия с середины XVI до конца… … Литературная энциклопедия
ЭПИГЕНЕЗ — (от греч. epigenesis надрождение, надобразование), учение об эмбриональном развитии как процессе, осуществляющемся путем последовательного появления новообразований и многообразия, в противовес учению о префор мации (см.), предсуществовании в… … Большая медицинская энциклопедия
Финляндия — (Finland) История и география Финляндии, население и административно территориальное деление Финляндии Географическое положение и климат Финляндии, Языки и религии Финляндии, экономика и внешняя политика Финляндии, Хельсинки Содержание Содержание … Энциклопедия инвестора
Жанна Фриске — Биография Жанны Фриске Ниже приводится биографическая справка. Российская эстрадная певица, киноактриса Жанна Владимировна Фриске (настоящая фамилия Копылова) родилась 8 июля 1974 года в Москве. В 1991 году окончила среднюю школу № 406… … Энциклопедия ньюсмейкеров
Французская революция — Содержание I. Место Ф. революции в европейской истории. II. Основные причины Ф. революции. III. Общий ход событий с 1789 по 1799 гг. IV. Непосредственное влияние революции на внутреннюю историю Франции и других стран. V. Историография Ф.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона