Seção transversal do radar
Figura 1: Seção experimental do radar da aeronave B–26 na frequência de 3 GHz em função do ângulo do azimute (após Skolnik)
Figura 1: Seção experimental do radar da aeronave B–26 na frequência de 3 GHz em função do ângulo do azimute (após Skolnik)
Seção transversal do radar
A seção transversal do radar σ é um parâmetro específico de um objeto refletivo que depende de muitos fatores e possui unidades de m². O cálculo da seção transversal do radar só é possível para objetos simples. A área da superfície de corpos geométricos simples depende da forma do corpo e do comprimento de onda, ou melhor, da razão entre as dimensões estruturais do objeto e o comprimento de onda. Se absolutamente toda a energia do radar incidente no alvo fosse refletida igualmente em todas as direções, a seção transversal do radar seria igual à área da seção transversal do alvo, conforme visto pelo transmissor. Na prática, alguma energia é absorvida e a energia refletida não é distribuída igualmente em todas as direções. Portanto, a seção transversal do radar é bastante difícil de estimar e normalmente é determinada por medição.
A área de seção transversal do radar alvo depende de:
- a geometria física e as características exteriores do avião,
- a direção do radar iluminante,
- a frequência dos transmissores de radar,
- os tipos de materiais usados.
O uso da tecnologia furtiva para reduzir a seção transversal do radar aumenta a capacidade de sobrevivência e diminui a detecção de alvos de aeronaves militares. Mas a tecnologia furtiva depende da frequência usada pelos transmissores de radar e não tem efeito contra radares VHF como o P-12 ou o P-18, ambos usados pelas unidades sérvias de defesa aérea durante a guerra do Kosovo.
Cálculo da seção transversal do radar
Seção transversal do radar (RCS) é a medida da capacidade de um alvo de refletir sinais de radar na direção do receptor de radar,
ou seja, é uma medida da razão da densidade de retroespalhamento na direção do radar (do alvo) para a densidade de potência que é interceptada pelo alvo.
Como a potência é distribuída na forma de uma esfera, uma pequena parte disso (4π · r2) pode ser recebida pelo radar.
A seção transversal do radar σ é definida como:
σ = | 4π · r2 · Sr | mit |
σ: medida da capacidade do alvo de refletir sinais de radar na direção do receptor de radar, em [m²] St: densidade de potência que é interceptada pelo alvo, em [W/m²] Sr: densidade de potência espalhada na faixa r, em [W/m²] |
(1) |
St |
O RCS de um alvo pode ser visto como uma comparação da força do sinal refletido de um alvo para o sinal refletido de uma esfera perfeitamente lisa da área de seção transversal de 1 m².
As seguintes fórmulas de retroespalhamento das formas ocorrem em uma óptica independente da região de frequência.
sinal refletido de uma forma esférica |
| |||||
sinal refletido de um cilindro |
| |||||
sinal refletido de uma placa plana |
| |||||
sinal refletido de uma placa inclinada | Real como o exemplo anterior. Característica incomum: a energia refletida é refletida em outra direção. Bem, o radar transmissor não pode receber essa energia. Portanto, existem radares bistáticos nos quais o transmissor e os receptores são separados espacialmente. |
Tabela 1: RCS para corpos geometricamente
RCS para destinos pontuais
Alvos | RCS [m²] | RCS [dB] |
---|---|---|
pássaro | 0.01 | -20 |
homem | 1 | 0 |
cruzador de cabine | 10 | 10 |
carro | 100 | 20 |
caminhão | 200 | 23 |
refletor de canto | 20379 | 43.1 |
Tabela 2: RCS para destinos pontuais
Alguns alvos têm grandes valores de RCS devido ao seu tamanho e orientação e, consequentemente, refletem grande parte da energia incidente. A tabela ao lado mostra os valores de RCS para alguns alvos no X-Band
(Tabela de: M. Skolnik, “Introduction to radar systems”, 2ª edição, McGraw-Hill, Inc 1980, página 44.
O RCS do refletor de canto é fornecido para um refletor triangular com um comprimento de 1,5 m.)