www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radarové antény

Co je depolarizace?

Depolarizace v radaru

Obrázek 1: Vysvětlení mechanismu rotace polarizace.

Obrázek 1: Vysvětlení mechanismu rotace polarizace.

Depolarizace v radaru

V radaru je depolarizace změna orientace elektrického pole při odrazu nebo (vzácněji) při difrakci. Tato definice se vztahuje na plně polarizované vlny, které se vyskytují výhradně v radaru. Je to proto, že polarizace elektromagnetické vlny do značné míry závisí na geometrii vysílací antény. Tato geometrie nemůže předpokládat chaotické stavy. Stav polarizace je tedy v uvažovaných časových úsecích elektromagnetické vlny konstantní. (Pro vlny, které mohou být polarizovány pouze částečně, například světlo, má termín depolarizace z historických důvodů zcela jiný význam).

Proces depolarizace závisí na geometrických a dielektrických vlastnostech odrážejícího objektu. Abychom pochopili, jak k takové depolarizaci může dojít, předpokládejme, že reflektor je rezonanční dipól v mírném úhlu ke směru polarizace dopadající vlny. Přesto bude absorbovat určitou energii, i když se ztrátami, tj. ne s maximální možnou velikostí. Nyní bude tuto energii znovu vyzařovat přesně v tom směru polarizace, který odpovídá její geometrické orientaci. Elektrické pole odražené energie je nyní mírně natočeno vzhledem k vysílací anténě radaru. Pokud je vysílací radarová anténa horizontálně polarizovaná, pak je v horizontálně polarizované přijímací anténě přijímán poněkud slabší signál. U radaru s duální polarizací přijímá slabý signál i vertikálně polarizovaná přijímací anténa. Poměr velikostí obou signálů lze nyní použít k výpočtu polohy tohoto odrazného rezonančního dipólu. V praxi může k popsanému mechanismu otáčení polarizace docházet například v důsledku prostorové orientace ledových krystalů.

Protože depolarizace je relativní proces, jsou všechny kvantitativní polarimetrické informace zachovány v amplitudách a fázích mezi různými polarizacemi. Proto i v případě nahromadění zcela chaotických odrazů v rámci objemového cíle (dešťové plochy) jsou ozvěnové signály jednotlivých dešťových kapek z nejrůznějších geometrických poloh a vzdáleností vzájemně koherentní a ve vzdáleném poli se překrývají a vytvářejí společný ozvěnový signál s jednotnou polarizací, který však může být vzhledem k vysílanému signálu také zkroucený.

Depolarizace má ve srážkovém radaru zvláštní význam pro charakterizaci typu srážek. V oblasti průzkumu vzdušného prostoru a protivzdušné obrany je tento efekt v současné době zanedbatelný.