www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Basics

Radarová rovnice pro frekvenční diverzitu

Obecný přístup k radarovým rovnicím, který byl dosud popsán, je obecně použitelný pro jakýkoli typ radaru, protože je nezávislý na typu modulace. V praxi se však vyskytují provozní případy, kdy jsou pro analýzu systému vhodnější jiné formy radarové rovnice.

Ve multifrekvenčním radaru, jako je radar řízení letového provozu ASR-910, se pro zlepšení detekčních vlastností vysílají dva pulzy různých frekvencí v rychlém sledu za sebou. Při pozorování fluktuujícího cíle (za předpokladu dostatečně velké frekvenční separace) jsou signály echa statisticky dekorelované. Výsledkem je zprůměrovaný efekt fluktuace, který lze vyjádřit jako zisk poměru signálu k šumu ve smyslu buď zvýšeného dosahu, nebo zvýšené pravděpodobnosti detekce.

V obecné rovnici radaru je uveden člen Lges. Tento pojem zahrnuje také fluktuační ztráty Lf. Zlepšení pravděpodobnosti detekce je vyjádřeno jako snížení této ztráty fluktuací Lf.

Je to tak:

(49)

  • ne = počet statisticky nezávislých vzorků
  • Lf (1) = fluktuační ztráty na straně
    Swerling-I- cíl

Počet statisticky nezávislých vzorků je dán šířkou pásma diverzity Δf, o kterou jsou odděleny vysílací frekvence, a korelační frekvencí fc cíle.

Je to tak:

(50)

  • c0 = rychlost světla
  • Lr = radiální rozměry cíle

Pak:

(51)

Snížená ztráta kolísáním v takovém režimu je:

(52)

Proto kromě zdvojnásobení průměrného výkonu při použití dvou vysílačů s pevnou frekvencí nemůže být zlepšení dosahu díky diverzitě nikdy větší než snížení dosahu způsobené ztrátou fluktuací.

Vzhledem k tomu, že s rostoucí pravděpodobností detekce prudce roste i ztráta fluktuace, působí efekt diverzity v podstatě jako zlepšení kontrastu. Silné cíle jsou dále zvýrazněny a slabé cíle (PD 40 … 60 %) jsou ovlivněny jen málo. Při pravděpodobnosti detekce nižší než přibližně 35 % dochází ke ztrátě diverzity.