Наблюдаемость цели на фоне отражений от поверхностно протяженного объекта. Например, наблюдаемость различных участков местности определяется степенью их контраста, т.е.,

11к 0*

где /, к - номер, зависящий от типа местности; Рг - мощность отраженного сигнала на входе приемника.

Наблюдаемость точечной цели на фоне местности зависит от ЭПР цели, вида местности и разрешающей способности радиолокатора:

2ц Оц

5 (ct /2)/?9o,5,tgP

=/(T ,Фo.5гД)

K объемно распределенным или протяженным относятся такие объекты, как облака различного вида отражателей: дождевых капель, снежинок, ионизированных частиц, дипольных помех и т.п. Средняя ЭПР таких объектов (рис. 2.16) определяется как Sq = sv, где -

удельная ЭПР с размерностью м/м; v- отражающий объем.

Для элемента разрешения в виде эллиптического цилиндра ст.. nR

-фо.5гФо.5в

Удельная ЭПР еди-

ницы объема sy= Sq, ,

где п - число отражателей в единице объема.

Для дождевого облака ЭПР капли в виде диэлектрический сферы с

Рис. 2.16. Граница облака отражающих частиц и отра- радиусом г/, И е=80 (см. жающий объем табл. 2.1)

k \0-

где Q - интенсивность осадков (мм/ч); a vi b- постоянные, зависящие от диапазона волн. Корректирующий коэффициент \к\ в случае дождя равен 0,93, а для снега 0,2. Удельная ЭПР дождя для разных диапазонов радиоволн приведена в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Для дипольных помех (см. табл. 2.1) 5v = l]5o, Д75o, = 0,17д7X

и тогда 5о = 0,02125лст Л-фо5Фо5д.

Наблюдаемость точечной цели на фоне дождевого облака

J~ctR Фо.5вФо.5г

= /(Т ,Ф0,5и.Ф0,5гД)-

Повысить <7 можно, увеличив разрешающую способность радиолокатора, т.е. уменьшив т , фоз, фоз, а также увеличив X. Однако при

выборе большей X не следует забывать, что от X зависят фоз, фоз

(Фо5 = Х/с/д , где <4 - размер апертуры антенны).

Таблица 2.5

Кроме того, для повышения <5г на фоне дождя можно использовать метод поляризационной селекции. Сферические капли дождя представляют собой цели, матрица отражения в (2.3) которых при декартовых базовых векторах имеет диагональную форму:

Ve<* > О

1тр22

j.jv22)

поэтому отражение радиоволн от такого объекта происходит без нарушения вида полярйзации(круговая), но с изменением направления распространения:

= (Мотр)

4*28 J

чЕвУ

*2в - Уотр22 *1в

Пусть, например, передающая антенна (рис. 2.17) излучает вертикально поляризованные волны. Циркулятор, представляющий собой металлическую линзу длиной XJA, трансформирует поляризацию волн в круговую, так как нормальная составляющая электрического поля Е проходит линзу без сдвига фазы, а тангенциальная Е - со сдвигом фазы на 90°. Таким образом, Е и Е сдвинуты на 90° в пространстве и по фазе и образуют поле с круговой поляризацией. Сферическая цель изменяет эту круговую поляризацию на круговую поляризацию с противоположным вращением (если смотреть по линии капля - антенна), а при вторичном прохождении через циркулятор отраженная волна Е получает новый сдвиг фазы на 90°. В результате Е сдвигается по фазе на 180°, после чего исходная линейная вертикальная поляризация радиоволн на входе антенны превращается в линейную горизонтальную.

Этот процесс превращения вертикально линейно поляризованного зондирующего сигнала в горизонтально линейно поляризованный отраженный сигнал иллюстрируется на рис. 2.17.

Если антенна не рассчитана на прием волн этой поляризации, то имеет место полное подавление отраженного от дождя сигнала. Для сложной цели при отражении получаются эллиптически поляризованные волны, поэтому всегда существует составляющая. Рис. 2.17. Преобразование поляризации сигналов при поляри- которая будет приня-зацио>шой селекции антенной систе-

мой. Подавление отраженного от дождя сигнала достигает 20 - 25 дБ, от снега 8 - 12 дБ, от сложной точечной цели 6 - 8 дБ. Улучшение наблюдаемости составляет для дождя 12 - 19 дБ, для снега О - 6 дБ.