Radar Basics

Zrcadlový odraz

Odraz je změna směru vlnoplochy na rozhraní dvou prostředí s různou hustotou, kdy se vlnoplocha vrací do prostředí, ze kterého vyšla. Pokud je rozhraní hladké, nazývá se tento proces zrcadlový odraz.

V matematickém popisu difrakce elektromagnetických vln je pojem „zrcadlově hladký povrch“ definován jako specifický pro určitou vlnovou délku λ nebo rozsah vlnových délek. Hladký povrch je takový, jehož drsnost je mnohem menší než vlnová délka. V praxi se za hladký považuje povrch, jehož drsnost nepřesahuje jednu třicetinu dopadající vlnové délky. V tomto případě lze zanedbat difúzní rozptyl, který se vyskytuje při takto malé drsnosti.

Speculární odraz znamená, že úhel, pod kterým se šíří odražená vlna, je roven úhlu, pod kterým přišla vlna dopadající. Zákon zrcadlového odrazu je formulován takto: Úhel dopadu je roven úhlu odrazu. Při odrazu dochází také k fázovému skoku vlny o 180°.

Praktickým příkladem vlivu odrazu vln od relativně hladkých povrchů je vznik vyzařovacího diagramu antény zahrnující odrazy od zemského povrchu. Takový mechanismus tvorby anténních obrazců se vyskytuje například u radarů s metrovými vlnami, jako je P-18. V případě radaru P-18 je třeba vybrat místo, kde v okruhu 1000 m není žádná nerovnost větší než 1 m, aby se snížily ztráty z difúzního rozptylu. Tato aproximace popisuje vztah mezi vlnovou délkou radaru a velikostí těchto nerovností. Vzdálenost „do 1000 m“ vyplývá z velikosti Fresnelovy zóny kolem radaru.