Principiile Radiolocaţiei

Intensitatea câmpului

Dacă un conductor este parcurs de un curent alternativ, în jurul acestuia se va forma un câmp electromagnetic. În cazul în care conductorul este deschis și alimentat de un generator, în anumite condiții (așa-numitele condiții de emisie), câmpul electromagnetic poate să ricoșeze la capătul conductorului și să se propage în spațiul liber sub forma unei unde electromagnetice (a se vedea secțiunea Antene radar).

Având în vedere natura duală a câmpului electromagnetic, este necesar să se cunoască intensitatea electrică și magnetică a acestuia pentru a descrie intensitatea sa. Uneori, termenii intensitatea câmpului electric și intensitatea câmpului magnetic sunt, de asemenea, utilizați într-un context similar. Ambele componente ale câmpului electromagnetic total sunt vectori oscilanți, a căror orientare reciprocă este definită în mod rigid în spațiu (figura 1). Aici, E reprezintă vectorul de intensitate a câmpului magnetic și H vectorul de intensitate a câmpului magnetic. Densitatea fluxului de putere, sau energia pe unitatea de timp prin unitatea de suprafață, transportată de o undă electromagnetică este descrisă de vectorul Poynting, notat cu simbolul S. Pentru o undă electromagnetică armonică care se propagă, vectorul Poynting va fi oscilant și va fi întotdeauna orientat în direcția de propagare a undei.

Vectorul Poynting este definit ca produsul vectorial al vectorilor tensiunilor electrice E și magnetice H:

vector al intensității câmpului electric, [V/m];

vector al intensității câmpului magnetic, [A/m];

Vectorul Poynting, [VA/m²];

vector al intensității câmpului electric, [V/m];

vector al intensității câmpului magnetic, [A/m];

Vectorul Poynting, [VA/m²];

După cum se poate observa din formula de mai sus, unitatea de măsură a vectorului Poynting este VA/m², adică puterea (sau energia pe unitatea de timp) pe unitatea de suprafață!

Ilustrație 2: Densitatea de putere a câmpului transmițătorului non-direcțional scade pe măsură ce geometria de propagare se extinde

Ilustrație 2: Densitatea de putere a câmpului transmițătorului non-direcțional scade pe măsură ce geometria de propagare se extinde

Atunci când energia de înaltă frecvență este radiată cu ajutorul unui radiator izotropic, energia se propagă în mod egal în toate direcțiile. Astfel, suprafețele cu aceeași densitate de putere sunt sfere concentrice de suprafață ( A= 4π·R² ) în jurul radiatorului. Aceeași cantitate de energie se împrăștie pe o suprafață din ce în ce mai mare a unei sfere cu o rază din ce în ce mai mare. Rezultă că densitatea de putere pe suprafața sferei scade pe măsură ce raza sferei crește (figura 2).

Este clar că scăderea densității de putere este proporțională cu pătratul distanței dintre transmițător și punctul de observare. Scăderea intensității componentelor câmpului (electric E și magnetic H) este proporțională cu prima putere a distanței, adică are o relație liniară. Prezența oricăror substanțe absorbante în calea de propagare a câmpului (ploaie, ceață, nori) determină o reducere suplimentară a densității de putere.