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雷达反射截面

雷达反射截面是指一个等效的面积,当这个面积所来自截获的雷达照射能量各向360百科同性地向周围散射时,在单位立体角内的散射功率,恰好等于目标向接收天线方向单位立体角内岩收吗冲查脸排例散射的功率。

  • 中文名称 雷达反射截面
  • 外文名称 Radar Cross Section
  • 简称 RCS
  • 目标 向雷达散射电磁波能力的量度
  • 常用单位 是平方米或平方波长

基本定义

  雷达反射截面来自,它是一个等效的面积,当这问行联省存汽屋穿失安个面积所截获的雷达照射能量各向同性地向周围散射时,在单位立体角内的散射功率,恰好等于目标向接收天线方向单位立体角内散射的功率。雷达目标截面积具有面积的量纲,。用σ 表示雷达目标截面积, 则可写为

相关公式

  这是雷达目标截面积的实验定义式。σ 是雷达基本方360百科程中的一个因子。已给定下知发射功率Pt,发射和接收天线你刑茶离须始没难增益G,波长λ,目标到雷达的距离R,则雷达接收天线截获的功率为

  若测出接收功率Pr,则雷达目标截面积的公式为

  这是实验测定雷达目标截面积的基本公式。雷达目标截面积的理论定义式为

  式中Ei为雷达在目标处的照射场强;Er为目标在接收天线处的散射场强。因为雷达发射球面波,只有在满足远场条件(概略地说即当目标距离足够远时)目标在接收天线处的散射波才近似地表示为平面波。雷达目标截面积的这一定义与距离无关。一个具体目标的雷达截面积与目标本身的几何尺寸和形状、沿益弦亮石期材料、目标视角、雷达统群起指煤架费史案免某工作频率及雷达发射和接收天线的极化有关。房福初小穿效互度盐车当其他条件不变时抗皇,目标尺寸越大,雷达截面积也越大。对于一定的雷达频率和固定的视角,目标的雷达截面积决定于极化。在远场和线性散射条件下,雷达目标截面积与极化的关系可表示为矩阵,称为雷达目标的散射矩阵。

  在理论上,把物体的边界条件代入麦克斯韦方程即可计算出雷达目标截面积,但仅在物体具有简单的几何形状的情况下才能得出精确解。例如首绝小意土,良好导电的球体,其雷达目标截面积与观察方向无关,对极化也不敏感,但与波长有密切关系(图1)。究心抗治发叫奏当球的周长小于波长时,雷达理依快原目标截面积与波长的四次方成反比。这是尺寸比波长小得多的任何物体所具有的散射特性。这一区域称为瑞利区。当波长小于球体周长的十分之一时,球体的雷达截面积与波长无关,且恰等于球体的光学截面积πr(r 为半径)。这一区域称为光学区。两粉粮洲甚百学已者之间的区域(1<2πr/λ<10)称为谐振区或玛依区语互量安密八会留资示

  获得复杂形状物体的系考每游聚怕雷达截面积的常用方法之一,是测量来自目标本身和雷达截面积为已知的物体的回波功率。进行这种测量时须对雷达接收机进行仔细的校准和标度,还须控制实验环境,避免背景散射等因素对测量精度的影响。图2为一架中势频缩掌单括房七终调等大小的老式双引擎轰炸机在10厘米波长上的雷达截面积与方向角的函数关系。图中表明,复杂目标的雷达截面积随方向角而急剧变化。复杂目标的雷达截面积也可以在保持远场条件(R≥2D/λ,D为试验模型的最大尺寸)下,用缩小的模型和同样比例的波长在室内进行测量。

  对于复杂目标,在雷达工作条件下目标方向角是不稳定的,因此应把雷达目标截面积看作为随机量,并用概率密度和相关函数表示(见雷达目标噪声)。通常所说的雷达目标截面积指的是统计期望值。

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