www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Noções básicas de radar

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:

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 (4·π·r2) pode ser recebida pelo radar.
A seção transversal do radar σ é definida como:

σ = 4·π·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.

reflected signal from a spherical shape
sinal refletido de uma forma esférica
 
σmax = π ·R2 (2)
reflected signal from a cylinder
sinal refletido de um cilindro
 
σmax = 2·π·r·h2 (3)
λ
reflected signal from a flat plate
sinal refletido de uma placa plana
 
σmax = 4·π·b2·h2 (4)
λ2
reflected signal from a tilted plate
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
AlvosRCS [m2]RCS [dB]
pássaro0.01-20
homem10
cruzador de cabine1010
carro10020
caminhão20023
refletor de canto2037943.1

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.)