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L'equazione radar per la diversità di frequenza

L'approccio generale dell'equazione radar discusso finora è generalmente applicabile a qualsiasi tipo di radar perché è indipendente dal tipo di modulazione. Tuttavia, nella pratica, sorgono casi operativi in cui altre forme dell'equazione radar sono più adatte all'analisi del sistema.

In un radar multifrequenza come il radar di controllo del traffico aereo ASR-910, due impulsi di frequenze diverse sono emessi in rapida successione per migliorare le caratteristiche di rilevamento. Quando si osserva un bersaglio fluttuante (assumendo una separazione di frequenza sufficientemente grande), i segnali eco sono statisticamente decorrelati. Questo si traduce in una media dell'effetto di fluttuazione, che può essere espresso come un guadagno nel rapporto segnale-rumore in termini di aumento della portata o di aumento della probabilità di rilevamento.

Nell'equazione generale del radar, un termine Lges è elencato. Questo termine include anche una perdita di fluttuazione Lf. Il miglioramento della probabilità di rilevamento è espresso come una riduzione di questa perdita di fluttuazione L f.

Lo è:

(49)

Il numero di campioni statisticamente indipendenti è dato dalla larghezza di banda di diversità Δf da cui sono separate le frequenze di trasmissione e la frequenza di correlazione fc del target.

Lo è:

(50)

  • c0 = velocità della luce
  • Lr = dimensioni radiali del target

Allora:

(51)

La perdita di fluttuazione ridotta in tale modalità è:

(52)

Così, a parte il raddoppio della potenza media quando si usano due trasmettitori a frequenza fissa, il miglioramento della portata dovuto al funzionamento della diversità non può mai essere maggiore della riduzione della portata causata dalla perdita di fluttuazione.

Poiché anche la perdita di fluttuazione aumenta bruscamente con l'aumentare della probabilità di rilevamento, l'effetto diversità agisce essenzialmente come un miglioramento del contrasto. Gli obiettivi forti sono ulteriormente enfatizzati, e gli obiettivi deboli (PD del 40 … 60%) sono poco influenzati. Per probabilità di rilevamento inferiori al 35% circa, si verificano perdite di diversità.