Поняття про НВЧ діапазоні радіохвиль та особливості їх поширення

Військова кафедра

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ (КПІ)

Факультет військової підготовки

Реферат

з дисципліни

«Основи побудови та пристрої ЗРК» на тему:

«Поняття про НВЧ діапазоні радіохвиль.

Особливості їх розповсюдження»

Київ-99

ЗМІСТ

| Вступ | 3 |
| 1. Поняття про СВЧ радіохвилях | 4 |
| 2. Особливості розповсюдження радіохвиль СВЧ | 5 |
| Висновок | 7 |
| Література | 8 |

Введення

Поняття радіолокації містить у собі процес виявлення та визначеннямісця розташування різних об'єктів у просторі з використанням явищавідбиття радіохвиль від цих об'єктів.
У зв'язку з цим характеристики використовуваних радіохвиль та особливості їхрозповсюдження в різних умовах мають першорядне значення длядосягнення необхідного результату.
Електромагнітні коливання надвисокої частоти (СВЧ коливання),представляють для нас особливий інтерес, тому що їм відповідає діапазон
УКВ має певні переваги в порівнянні з хвилями іншихдіапазонів.

1. Поняття про СВЧ радіохвилях

У радіолокації використовуються електромагнітні коливання надвисокоїчастоти, яким відповідає діапазон УКХ. У наступній таблиці наведеноприйняте поділ діапазону УКХ:

Застосування діапазонів УКХ пояснюється перевагами, властивимирадіохвилях цього діапазону в порівнянні з хвилями інших діапазонів.
Радіохвилі УКХ діапазону добре відбиваються від предметів, що зустрічаються нашляхи їх розповсюдження. Це дозволяє отримувати інтенсивні сигнали,відбиті від цілей, опромінених радіолокаційної станцією. У діапазоні УКХлегше отримати гостронаправлених радіопроменем, необхідний для вимірюваннякутових координат цілі. У цьому діапазоні спостерігається значно меншеіндустріальних перешкод.
Перші радіолокаційні станції працювали в метровому діапазоні; вони малинизьку роздільну здатність і невисоку точність визначення кутовихкоординат цілей. В даний час в радіолокації практично застосовуютьмайже весь сантиметровий діапазон хвиль і починають освоювати міліметровийдіапазон. У цих діапазонах радіолокаційні станції мають відносномалогабаритні антени, що відрізняються гостронаправлених дією іволодіють високою роздільною здатністю, необхідної для підвищенняточності визначення кутових координат об'єктів.

2. Особливості розповсюдження радіохвиль СВЧ

За аналогією зі світловими хвилями УКХ поширюються прямолінійно іогинають лише предмети, які мають геометричні розміри, співмірні з довжиноюхвилі. Огібаніе перешкод радіохвилями дифракція, позначається тимсильніше, чим більше довжина хвилі і чим менше розміри перешкоди. Накордоні двох середовищ відбувається віддзеркалення радіохвиль за законом оптики - кутпадіння дорівнює куту відображення. Часткове заломлення радіохвиль такожвідбувається за законами оптики. Великі штучні споруди та гори,зустрічаються на шляху радіохвиль, а також сферична форма земліперешкоджають розповсюдженню радіохвиль уздовж землі. Дальністьрадіолокаційної станції виявлення обмежується зазвичай прямоївидимістю між її антеною і метою. Дальність прямої видимості
(геометричної) може бути визначена за формулою:

де h - висота підйому антени РЛС над землею в метрах,

H - висота цілі над землею в метрах.
Ця формула легко виводиться з простих геометричних співвідношень зурахуванням радіуса земної кулі, рівного 6400 км. На дальність діїрадіолокаційної станції виявлення впливають багато причин.
Поширення НВЧ хвиль в нижніх шарах атмосфери залежить від вологості,температури та атмосферного тиску. Верхні шари атмосфери, де підвпливом сонця і космічних променів відбувається іонізація газу (розщепленняелектрично нейтральних атомів), впливають на поширеннятільки самих довгих хвиль діапазону УКХ. При поширенні радіохвиль вбільш щільних шарах атмосфери виявляється ефект заломлення радіохвиль черезза неоднорідності шарів атмосфери. Плавне відхилення променя відпрямолінійного шляху його розповсюдження називається рефракцією. Радіохвилі,проникаючи в більш щільні шари, зменшують свою швидкість і, навпаки, виходячиз щільних шарів, збільшують її. У результаті радіопроменем відхиляється відпрямолінійного ділянки або опуклістю вгору, оминаючи землю, абоопуклістю вниз, віддаляючись від земної поверхні. Дальність дії РЛСпри цьому відповідно або зростає, або зменшується.
Особливий інтерес представляє явище критичної рефракції абосверхрефракціі, коли кривизна променя дорівнює або більше кривизни земної кулі.
За такого поширення радіохвиль дальність їх дії перевершує підбагато разів дальність прямої видимості. У техніці цей випадок розповсюдженнярадіохвиль називають хвильове. Спостереження підтверджують можливістьдосить стійкого прийому УКВ на відстанях, що доходять до 1000 км.
Як і для світлових хвиль, для радіохвиль характерне явище інтерференціїабо взаємодії фаз радіохвиль, що поширюються в просторі. Привзаємодії радіохвиль, що мають однакові амплітуди, але перебувають впротифазі, результуюче поле буде дорівнює нулю. Це явище виявляєтьсяшкідливим і викликає мерехтіння відміток від цілей на екрані радіолокатора.
Великий вплив на поширення радіохвиль коротше 30 см у нижніх шарахатмосфери роблять гідрометеори (дощ, туман, хмари і т. д.). Загасаннярадіохвиль в парах води особливо сильно позначається для сантиметровогодіапазону. Загасання радіохвиль в атмосфері може помітно зменшуватидальність дії при великих відстанях. На малих відстанях вонопозначається незначно. На міліметрових хвилях поглинання позначаєтьсяна певних довжинах хвиль і обумовлюється молекулярною будовоющо входять в атмосферу газів. Затухання в атмосфері потрібно враховувати дляхвиль коротше 10 см, так як на цих хвилях дальність дії РЛС помітнозменшується при наявності туману, хмар і дощу. Так, сильний дощвикликає загасання 0,3 - 0,4 дБ/км для радіохвиль довжиною 3 - 5 см.
Висновок.

Досягнення науки і техніки в галузі створення потужних генераторів хвильдіапазону УКХ (відповідно НВЧ хвиль) дозволяють зараз створюватиімпульсні передавачі, що забезпечують необхідну форму і мінімальнутривалість генеруються імпульсів.
Широке застосування НВЧ хвиль в радіолокації пояснюється перевагамирадіохвиль цього діапазону.

Література

1. Єрмолаєв Г.І., Основи радіолокації та радіолокаційне обладнаннялітальних апаратів. - М.: Машиностроение, 1967.
2. Бакулев П.А., Радіолокація рухомих цілей. - М.: Советское Радио,
1964.
3. Сайбель А.Г., Основи радіолокації. - М.: Советское Радио, 1961.