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Was ist Depolarisation?

Depolarizzazione nel radar

Figura 1: Spiegazione del meccanismo di rotazione della polarizzazione.

Figura 1: Spiegazione del meccanismo di rotazione della polarizzazione.

Depolarizzazione nel radar

Nel radar, la depolarizzazione è il cambiamento di orientamento del campo elettrico durante una riflessione o (più raramente) una diffrazione. Questa definizione si applica alle onde completamente polarizzate che si verificano esclusivamente nel radar. Questo perché la polarizzazione di un'onda elettromagnetica dipende in gran parte dalla geometria dell'antenna trasmittente. Questa geometria non può assumere stati caotici. Pertanto, lo stato di polarizzazione è costante per i periodi di tempo qui considerati nell'onda elettromagnetica. (Per le onde che possono essere solo parzialmente polarizzate, per esempio la luce, il termine depolarizzazione ha un significato completamente diverso per ragioni storiche).

Il processo di depolarizzazione dipende dalle proprietà geometriche e dielettriche dell'oggetto riflettente. Per capire come questa depolarizzazione possa avvenire, supponiamo che il riflettore sia un dipolo risonante con un leggero angolo rispetto alla direzione di polarizzazione dell'onda incidente. Assorbirà comunque un po' di energia, anche se con delle perdite, cioè non con una grandezza massima possibile. Ora irradierà nuovamente questa energia esattamente nella direzione di polarizzazione che corrisponde al suo orientamento geometrico. Il campo elettrico dell'energia riflessa è ora leggermente ruotato rispetto all'antenna trasmittente del radar. Se l'antenna radar trasmittente è polarizzata orizzontalmente, allora un segnale un po' più debole viene ricevuto nell'antenna ricevente polarizzata orizzontalmente. Con un radar a doppia polarizzazione, l'antenna ricevente polarizzata verticalmente riceve anche un segnale debole. Il rapporto di grandezza di entrambi i segnali può ora essere utilizzato per calcolare la posizione di questo dipolo risonante riflettente. In pratica, per esempio, questo meccanismo di rotazione della polarizzazione qui descritto può verificarsi a causa dell'orientamento spaziale dei cristalli di ghiaccio.

Poiché la depolarizzazione è un processo relativo, tutte le informazioni polarimetriche quantitative sono conservate nelle ampiezze e nelle fasi tra le diverse polarizzazioni. Pertanto, anche nel caso di un accumulo di riflessioni abbastanza caotiche all'interno di un volume bersaglio (area di pioggia), i segnali d'eco delle singole gocce di pioggia dalle più diverse posizioni geometriche e distanze sono coerenti tra loro e si sovrappongono nel campo lontano per formare un segnale d'eco comune con una polarizzazione uniforme che può poi, però, anche essere contorto in relazione al segnale emesso.

La depolarizzazione è di particolare importanza nei radar meteorologici per caratterizzare il tipo di precipitazione. Nella ricognizione dello spazio aereo e nella difesa aerea, questo effetto è attualmente trascurabile.