Secțiunea transversală radar
Figura 1: Diagrama secțiunii transversale experimentale a radarului bombardierului B–26 la 3 GHz (după Skolnik)
Figura 1: Diagrama secțiunii transversale experimentale a radarului bombardierului B–26 la 3 GHz (după Skolnik)
Secțiunea transversală radar
Forma și capacitatea de retrodifuziune a unui semnal radar de la o țintă se numește secțiune transversală radar echivalentă sau RCS (Radar Cross-Section). Litera greacă sigma (σ) este utilizată ca simbol în ecuații. Unitatea sa de măsură este metrul pătrat.
Secțiunea transversală radar depinde de:
- Geometria aeronavei și a anexelor sale;
- Direcția din care vine fasciculul radar;
- Frecvența de transmisie a radarului;
- Materialul aeronavei.
Utilizarea tehnologiei stealth pentru a minimiza suprafața echivalentă radar („Stealth“) reduce detectarea aeronavelor militare. Dar depinde de lungimea de undă a radarelor inamice și nu are efect împotriva radarelor VHF, cum ar fi P–12 și P–18, ambele folosite de apărarea aeriană sârbă în timpul războiului din Kosovo.
Calculul secțiunii transversale a radarului
Secțiunea transversală radar este măsurarea porțiunii din energia fasciculului care va fi retrodifuzată către radar în raport cu energia totală care lovește ținta. Teoretic, ținta acționează ca o sferă care este împrăștiată în toate direcțiile. Aria sa este (4π r2), astfel încât secțiunea transversală radar σ se definește astfel:
| σ = 4π r2· | Sr | où |
σ — suprafața aparentă în [m²], măsură a capacității de retrodifuziune St — densitatea de putere a emițătorului la locul unde se află reflectorul în [W/m²] Sr — densitatea de putere împrăștiată la locul de recepție în [W/m²] |
(1) |
| St |
Deoarece densitatea de putere generată de emițătorul radar și care ajunge la punctul de reflexie este legată de densitatea de putere reflectată care ajunge înapoi la radar, toate celelalte influențe, cum ar fi atenuarea spațiului liber și distanța până la radar, sunt eliminate din ecuație. Se presupune că, pentru un radar monostatic, condițiile de propagare sunt aceleași pe calea de ieșire și pe calea de întoarcere.
Prin urmare, secțiunea transversală radar este raportul dintre energia reflectată în direcția radarului de către o țintă și cea a unei sfere netede de 1 m² care emite în mod egal în toate direcțiile.
Tabelul 1 prezintă ecuația σ pentru diferite forme atunci când lungimea de undă utilizată se află în domeniul de dispersie optică:
Semnalul retrodifuzat de o sferă |
| |||||
Semnal reflectat de un cilindru |
| |||||
Semnal reflectat de o placă perpendiculară pe fascicul |
| |||||
Semnalul retrodifuzat de o placă care formează un unghi față de fascicul |
Similar cu exemplul anterior, dar energia este direcționată într-o direcție complet diferită de cea a radarului. Un radar monostatic nu poate primi deloc energie. Numai un radar bistatic, în care emițătorul și receptorul nu sunt amplasate în același loc, ar putea obține energie dacă receptorul se află în unghiul de reflexie. |
Tabelul 1: Secțiunea transversală a radarului pentru diferite tipuri de ținte.
Secțiunea transversală radar pentru ținte punctiforme
| Obiective | RCS [m²] | RCS [dB] |
|---|---|---|
| pasăre | 0.01 | -20 |
| om | 1 | 0 |
| navă cu cabină | 10 | 10 |
| automobil | 100 | 20 |
| camion | 200 | 23 |
| reflector triedru | 20379 | 43.1 |
Tabelul 2: Suprafața echivalentă radar pentru ținte punctiforme.
Unele ținte au valori ridicate ale suprafeței secțiunii transversale radar din cauza diametrului și orientării lor. Prin urmare, acestea retrodifuzează o mare parte din energia incidentă. Tabelul 2 oferă câteva exemple de secțiuni transversale radar pentru un fascicul radar în banda X.
(Tabele preluate din: M. Skolnik, « Introduction to radar systems », ediția a doua, McGraw-Hill Inc, 1980, pagina 44.
Secțiunea transversală radar a unui reflector triedral este cea a unui reflector triunghiular cu lungimea laturii de 1,5 m.)