Радар с двойна поляризация
Изображение 1: Символично представяне на принципа на работа на поляриметричния радар
Изображение 1: Символично представяне на принципа на работа на поляриметричния радар
Изображение 1: Символично представяне на принципа на работа на поляриметричния радар
Радар с двойна поляризация
В един друг метод за откриване на градушка се използва двойна поляризация. Радарът излъчва и приема сигнали в две линейни поляризации. При този процес поляризацията се превключва бързо между хоризонталната и вертикалната поляризация както между отделните импулси, така и между групите импулси.
По-съвременните поляриметрични радари, като например METEOR 1500 на Gematronik, излъчват едновременно и в двете поляризации. От отговорите, получени на двете поляризации - хоризонталната (ZH) и вертикалната (ZV), се изчислява коефициентът на диференциално отражение ZDR. При умерен до силен дъжд дъждовните капки са големи по размер. Когато падат, те имат формата на сплескан сфероид, което води до по-силен ехосигнал при хоризонталната поляризация.
Диелектричната проницаемост на твърдия лед е около 20 % от тази на водата, поради което формата на частиците в градушката оказва много по-малко влияние, отколкото в дъжда. Тъй като частиците на градушката падат, стойността на ZDR ще бъде малка. Характерна особеност, по която се открива градушката, е високата стойност на ZH и ниската стойност на ZDR. Дори ако стойността на ZDR е по-малка от единица (или отрицателна, ако е с размер дБ), това е индикация за градушка. Само частиците на градушката могат да падат вертикално!
Режими на работа с двойна поляризация
Излъчването и приемането при различна поляризация може да се извършва едновременно или последователно от един период на повторение на импулса до следващия. Това зависи от това дали е възможно излъчваната мощност да се раздели на два канала и да се организират два независими канала за приемане. Възможни са четири режима на двойна поляризация:
- едновременно предаване и едновременно приемане (англ. Simultaneous Transmit Simultaneous Receive, STSR);
- едновременно предаване с променливо приемане (англ. Simultaneous Transmit Alternating Receive, STAR);
- алтернативно предаване и едновременно приемане (англ. Alternating Transmit Simultaneous Receive, ATSR);
- алтернативно предаване с алтернативно приемане (англ. Alternating Transmit Alternating Receive, ATAR);
Понякога производителите на радари използват термина
- едновременно предаване и приемане (англ. Simultaneous Transmit And Receive, STAR).
Блок схема
В този пример на поляриметричен радар излъчената енергия се разделя на две равни части във вълноводен мост с прорези. Те се подават към рупорния излъчвател с двойна поляризация и се излъчват едновременно.
Изображение 2: Опростена принципна схема на поляриметричен радар
Изображение 2: Опростена принципна схема на поляриметричен радар
Изображение 2: Опростена принципна схема на поляриметричен радар
(интерактивно изображение)
С помощта на превключвател е възможно да се излъчва само в една поляризация (с два пъти по-голяма мощност) и да се измерва коефициентът на отражение. В този случай сигналите се приемат и в двете поляризации. Сигналите от двата приемни канала се обработват от сигналния процесор.
Това е много полезно, тъй като ориентацията на вектора на електрическото поле винаги се променя при отразяване от хидрометеори.