Глава вторая. Отражающие свойства радиолокационных целей

2.1. Понятие об эффективной площади рассеяния цели

Выше уже отмечалось, что любая цель, будучи облученной радиолокатором, становится источником вторичного излучения. Мощность вторичного излучения, или, что то же самое, мощность, рассеиваемая целью, прямо пропорциональна плотности потока энергии первичного поля Π₁ около этой цели, т. е.

Коэффициент пропорциональности S, имеющий размерность площади, является количественной характеристикой цели как переизлучателя, т. е. количественной характеристикой рассеивающих свойств цели. Условимся этот коэффициент называть полной эффективной площадью рассеяния цели.

Так как подавляющее большинство целей обладает свойствами направленного излучения, то рассеиваемая целью мощность в общем случае излучается в пространство не равномерно. Поэтому плотность потока энергии вторичного поля около приемной антенны радиолокатора при отсутствии потерь в атмосфере будет равна

где R - расстояние от радиолокатора до цели,

D - коэффициент направленного действия цели, характеризующий степень концентрации рассеиваемой мощности в направлении на радиолокатор.

В случае, когда поляризация вторичного поля совпадает с той, на которую рассчитана приемная антенна радиолокатора, мощность принятого сигнала будет равна

где S₂ - эффективная площадь приемной антенны,

η₂ - к. п. д. фидерной линии приемника.

Если же поляризация вторичного поля не совпадает с той на которую рассчитана приемная антенна, то

где ξ - безразмерный коэффициент, равный отношению составляющей плотности потока энергии вторичного поля, которая может быть принята приемной антенной, к полной плотности энергии того же поля.

Обычно приемная антенна рассчитана на прием поля той же поляризации, что и поляризация излучаемого поля. Следовательно, если при отражении радиоволн от цели поляризация поля сохраняется, то коэффициент ξ = 1. Если же при отражении происходит деполяризация поля, то коэффициент ξ < 1.

Из формул (2.2) и (2.3) следует, что

Введем теперь следующее обозначение:

Тогда

Но плотность потока энергии первичного поля около цели при отсутствии потерь в атмосфере равна

где Р₁ - мощность передатчика,

G₁ - коэффициент усиления передающей антенны,

η₁ - к. п. д. фидерной линии передатчика.

Поэтому

Здесь коэффициент S₀, имеющий размерность площади, является количественной характеристикой той составляющей вторичного излучения, которая может быть принята приемной антенной радиолокатора. Другими словами, коэффициент S₀ является количественной характеристикой как отражающих или рассеивающих свойств цели в направлении на радиолокатор, так и деполяризующих свойств цели. Условимся коэффициент S₀ называть эффективной площадью рассеяния цели.

Из формул (2.1) и (2.4) следует, что

Величина эффективной площади рассеяния зависит от параметров цели, т. е. ее размеров, формы и электрических свойств, от ориентации цели относительно направления на радиолокатор, от поляризации первичного поля и, наконец, от длины волны. Зависимость S₀ от перечисленных факторов в общем случае является довольно сложной и не всегда может быть определена расчетным путем. Однако в целом ряде частных случаев указанная зависимость может быть установлена.