Радиоэлектроника и телекоммуникации
радиолокационный передатчик электромагнитный мощность
Затухание радиоволн в атмосфере обусловлено поглощением их энергии свободными молекулами кислорода и водяного пара, а также взвешенными частицами - пылинками и каплями воды. Кроме того, происходит рассеяние радиоволн жидкими и твердыми частицами, которые вызывают эффект, аналогичный поглощению энергии.
Убывание плотности потока мощности волны с расстоянием вследствие поглощения и рассеяния происходит по экспоненциальному закону. При наличии затухания мощность сигнала на входе приемника:
,
где - мощность сигнала на входе приемника при отсутствии затухания, exp(-Г) - множитель, характеризующий ослабление. Для области атмосферы, характеризуемой постоянным коэффициентом затухания α вдоль траектории радиолуча, Г = 2αR, а мощность принимаемого сигнала:
В диапазоне волн, применяемых в радиолокации, затухание в атмосфере становится значительным при λ<3 см, а на миллиметровых волнах оно играет решающую роль: только небольшое «окно» между частотами резонансного поглощения (на волне λ≈8,7 мм) удается использовать для радиолокации.
Допустим, что на всем пути РЛС - цель - РЛС протяженностью 2Rmax [км] происходит поглощение энергии радиоволны при одинаковом коэффициенте затухания α [дБ/км], т. е. общее затухание равно 2·α·Rmax [дБ]. Здесь:
, (9)
где kпогл - коэффициент поглощения в безразмерных единицах, Lпогл - протяженность трассы поглощения в км.
Максимальную дальность действия с учетом поглощения Rmax погл можно выразить через Rmax, используя формулу (1), следующим образом:
, (10)
Из (9) можно записать:
, (11)
Тогда
Поглощение радиоволн в атмосфере зависит от длины волны и от интенсивности осадков Q. Пики его вызываются резонансным поглощением энергии радиоволн молекулами воды и кислорода.
Рис.2. Зависимости поглощения энергии радиоволн от длины волны и интенсивности осадков
При дождевых осадках справедлива эмпирическая формула:
(при
),
где α - коэффициент затухания (дБ/км); Q - интенсивность осадков (мм/ч).
При Q = 1:
При одинаковом поглощении на протяжении всей трассы распространения радиоволн дальность прямой видимости составит:
,
где α - коэффициент затухания для λ = 0,032 м.
При Q = 5 имеем
При Q = 20 имеем
Тогда с учетом поглощения радиоволн импульсная мощность передатчика для обеспечения заданной дальности обнаружения при интенсивности осадков будет равна:
Другие стьтьи в тему
Разработка комплекта конструкторских документов на стабилизатор напряжения
При проектировании, ремонте, производстве, эксплуатации, испытаниях
электронных и электротехнических узлов электротехнического оборудования
используется техническая документация, которая называется конструкторской. Для
облегчения проектирования и разработки конструкторской документаци ...
Расчет подсистемы базовых станций (BSS)
ЧТП
сетей радиосвязи предусматривает выбор инфраструктуры сети, места установки
базовых станций, выбор типа, высоты и ориентации антенн, распределения частот
между базовыми станциями. В настоящее время проектирование сети связи на
определенной местности не является сложной задачей. П ...