Эпр в чем измеряется

Эффективная поверхность рассеяния

Эффективная площадь рассеяния (в некоторых учебниках — Эффективная поверхность рассеяния) в радиолокации — площадь некоторой фиктивной поверхности, являющейся идеальным изотропным отражателем, и, будучи помещённым в точку расположения цели нормально по направлению облучения, создаёт в точке расположения РЛС ту же плотность потока мощности, что и реальная цель.

Величина имеет размерность площади и измеряется обычно в квадратных метрах.

ЭПР конкретного объекта зависит от его формы, размеров, материала из которого он изготовлен, а также от его ориентации по отношению к приёмнику и передатчику.

Содержание

Расчёт ЭПР

Если отражённая от цели мощность — это произведение ЭПР на плотность потока мощности

,

(1)

Интегрируя поток мощности по всей поверхности сферы получаем полную мощность отражённой волны:

Подставляя выражение (2) в (1) получаем ЭПР цели:

,

(3)

Что бы определить ЭПР цели надо определить напряжённость поля в точке расположения РЛС и направление отражённой волны.

Мощность на входе приёмника:

Можно определить поток мощности падающей волны через излучённую мощность и КНД антенны.

Подставляя (6) и (2) в (5) можем рассчитать мощность на входе приёмника РЛС:

(7)

,

(8)

Если считать, что , то

(9)

Физический смысл ЭПР

ЭПР имеет размерность площади [м 2 ], но не является геометрической площадью(!), а является энергетической характеристикой, то есть определяет величину мощности принимаемого сигнала.

Аналитически ЭПР можно рассчитать только для простых целей. Для сложных целей ЭПР измеряется практически на специализированных полигонах, или в безэховых камерах.

ЭПР цели не зависит ни от интенсивности излучаемой волны, ни от расстояния между станцией и целью. Любое увеличение ρ₁ ведёт к пропорциональному увеличению ρ₂ и их отношение в формуле не изменяется. При изменении расстояния между РЛС и целью отношение ρ₂ / ρ₁ меняется обратно пропорционально R 2 и величина ЭПР при этом остается неизменной.

ЭПР распространённых точечных целей

Для большинства точечных целей сведения о ЭПР можно найти в справочниках по радиолокации

Выпуклой поверхности

Поле от всей поверхности S определяется интегралом Необходимо определить E₂ и отнонеие при заданом расстоянии до цели.

,

(10)

1) Если объект небольших размеров, то — расстояние и поле падающей волны можно считать неизменными. 2) Расстояние R можно рассматривать как сумму расстояния до цели и расстояния в пределах цели:

,	(11)
,	(12)
,	(13)
,	(14)

Плоской пластины

(15)

Для шара 1-ой зоной Френеля будет зона, ограниченная экватором.

(16)

Уголкового отражателя

Уголковый отражатель представляет собой три перпендикулярно расположенных поверхности. В отличии от пластины уголковый отражатель даёт хорошее отражение в широком диапазоне углов.

Треугольный

Если используется уголковый отражатель с треугольными гранями, то ЭПР

,

(17)

Четырёхугольный

Если уголковый отражатель составлен из граней четырёхугольной формы, то ЭПР

,

(18)

Применение уголковых отражателей

Уголковые отражатели применяются

Дипольного отражателя

Дипольные отражатели используются для создания пассивных помех работе РЛС.

Величина ЭПР дипольного отражателя зависит в общем случае от ракурса наблюдения, однако, ЭПР по всем ракурсам:

Дипольные тражатели используются для маскировки воздушных целей и рельефа местности, а так же как пассивные радиолокациионные маяки.

Сектор отражения дипольного отражателя составляет

ЭПР сложных целей (реальных объектов)

ЭПР сложных реальных объектов измеряются на специальных установках, или полигонах, где достежимы условия дальней зоны облучения.

ЭПР сосредоточенной цели

Двуточечной целью будем называть пару целей, находящуюся в одном объёме разрешения РЛС. Используя формулу (4) можем найти амплитуды полей отражённой волны:

	(19)
	(20)

Временные задержки можно расчитать:

	(21)
	(22)

(23)

	(24)
	(25)

(26)

Диаграмма обратного рассеяния

Зависимость ЭПР от угла отражения — называется диаграммой обратного рассеяния (ДОР). ДОР будет иметь изрезанный характер и явно многолепестковый. При этом нули ДОР будут соответствовать противофазному сложению сигналов от цели в точке расположения РЛС, а ток — синфазному значению. При этом ЭПР может быть как больше, так и меньше ЭПР каждой из отдельных целей. Если волны приходят в противофазе, то будет наблюдаться минимум, а если в фазе, то максимум:

Пусть , тогда:

Реаьные объекты имеют несколько колеблящихся точек.

, а значит .

Тогда суммарное поле:

— определяется, как изменение фазовых структур отражённой волны.

Фазовый фронт отражённой волны отличается от сферического.

Определение ЭПО распределённых целей

Распределённая цель — цель, размеры которой выходят за пределы разрешающего объёма РЛС

Условие распределённости цели

Нарушение любого из условий вводит цель в класс распределённых

Тоесть, линейные размеры цели должны полностью находиться внутри элемента разрешения РЛС.

Если это не так, то в этом случае ЭПР цели будет суммой ЭПР каждого элементарного участка цели:

.

Если распределённый объект состоит из изотропных однотипных отражателей с одинаковыми свойствами, то общее ЭПР можно найти, как произведение ЭПР на число отражателей:

Но число элементов такой цели обычно неизвестна!

Удельное ЭПР

	(27)
	(28)

S и V целиком определяются размерами ширины диаграммы направленности и элементом разрешения по дальности, тоесть параметрами излучёного сигнала.

Примечания

Ссылки

Что такое ЭПР — заметка в блоге dxdt.ru

Полезное

Смотреть что такое «Эффективная поверхность рассеяния» в других словарях:

Эффективная поверхность рассеяния — (ЭПР), эффективная отражающая поверхность, количественная мера отражающей способности цели (объекта поражения), выражаемая в виде отношения плотностей мощности радиолокационного сигнала, рассеянного целью в направлении приёмника, и сигнала,… … Энциклопедия техники

Эффективная поверхность рассеяния — (ЭПР) характеристика отражающей способности цели, облучаемой электромагнитными волнами. Значение ЭПР определяется как отношение потока (мощности) электромагнитной энергии, отражаемой целью в направлении радиоэлектронного средства (РЭС), к… … Морской словарь

эффективная поверхность рассеяния — (ЭПР), эффективная отражающая поверхность, — количественная мера отражающей способности цели (объекта поражения), выражаемая в виде отношения плотностей мощности радиолокационного сигнала, рассеянного целью в направлении приёмника, и сигнала … Энциклопедия «Авиация»

эффективная поверхность рассеяния — (ЭПР), эффективная отражающая поверхность, — количественная мера отражающей способности цели (объекта поражения), выражаемая в виде отношения плотностей мощности радиолокационного сигнала, рассеянного целью в направлении приёмника, и сигнала … Энциклопедия «Авиация»

Эффективная площадь рассеяния — Пример диаграммы моностатической ЭПР (B 26 Инвэйдер) Эффективная площадь рассеяния (ЭПР; англ. Radar Cross Section, RCS; в некоторых источниках эффективная поверхность рассеяния, эффективный поперечник рассеяния, эффективная по … Википедия

ЭФФЕКТИВНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ (ПЛОЩАДЬ) РАССЕЯНИЯ — характеристика отражающей способности цели, выражаемая отношением мощности эл. магн. энергии, отражаемой целью в направлении приёмника, к поверхностной плотности потока энергии, падающей на цель. Зависит от… … Энциклопедия РВСН

Фрегаты типа «Шивалик» — Фрегаты типа «Шивалик» … Википедия

ЭПР — эндоплазматический ретикулюм биол. Источник: Грин, Стаут, Тейлор. Общая биология ЭПР Эйнштейн Подольский Розен ЭПР парадокс квантовая механика физ. ЭПР электропарамагнитный резонанс электронный парамагнитный резонанс … Словарь сокращений и аббревиатур

Заметность — свойство объекта выделяться на окружающем фоне. Высокая З. летательных аппаратов приводит к их обнаружению системой противовоздушной обороны на больших дальностях. З. может быть снижена путем уменьшения габаритов летательного аппарата, ослабления … Энциклопедия техники

заметность — заметность — свойство объекта выделяться на окружающем фоне. Высокая З. летательных аппаратов приводит к их обнаружению системой противовоздушной обороны на больших дальностях. З. может быть снижена путем уменьшения габаритов летательного… … Энциклопедия «Авиация»

Источник

Эпр в чем измеряется

ЭФФЕКТИВНАЯ ПЛОЩАДЬ РАССЕЯНИЯ ИДЕАЛЬНО ПРОВОДЯЩИХ ТЕЛ ПРОСТЕЙШЕЙ ФОРМЫ В СРЕДАХ С КОМПЛЕКСНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ

Московский государственный авиационный университет

Получена 2 октября 2001 г.

Эффективная площадь рассеяния (ЭПР) является результатом нормировки мощности отражённого поля к мощности падающей плоской волны. Показывается, что для расчета ЭПР в средах с потерями необходима коррекция нормировки, принятой для свободного пространства. Для сред с потерями необходимо нормировать мощность отражённого поля к мощности падающей волны, отнесённой к фронтальной части тела. Коррекция должна быть сделана для всех углов двухпозиционности, кроме угла, равного (локация на просвет). Показывается, что ЭПР существенно зависит как от действительной, так и от мнимой части диэлектрической проницаемости среды, окружающей рассеивающий объект.

Ключевые слова: ЭПР, комплексная диэлектрическая проницаемость, рассеяние, идеально проводящий цилиндр, идеально проводящая сфера, двухпозиционная локация.

ЭПР характеризует отражающие свойства цели, позволяя оценивать дальность обнаружения радиолокатора. Согласно [1,2], мощность отражённого сигнала на входе приёмной антенны имеет вид

(1)

дающей антенной и целью, а также между целью и приёмной антенной.

Из формулы (1) получаем выражения для ЭПР цели

Предполагая, что потери в среде распространения отсутствуют, имеем классическое выражение для ЭПР [1,2]

(2)

где и электрическая и магнитная составляющие отраженного поля, соответственно, и – составляющие падающего поля. Для бесконечных и полубесконечных тел вводится определение ЭПР в виде

(3)

При ЭПР в выражениях (2,3) не зависит от дальности и характеризует отражающие свойства объекта. Для приведенных выше традиционных выражений ЭПР (2,3) следует отметить два существенных обстоятельства:

В справочнике [2] ЭПР рассчитаны для сред без потерь. Для расчета ЭПР в средах с потерями в [2] предлагается перейти к комплексной диэлектрической проницаемости и рассчитывать ЭПР согласно выражениям (2,3). Выбор нормирующей амплитуды в [2] не обсуждается. Как показывается ниже, такой способ расчета ЭПР приемлем только в случаях, когда можно пренебречь изменением амплитуды падающей плоской волны вдоль отражающего объекта.

1. Распространение плоской волны в среде с потерями

В этом случае выражение для плоской волны может быть записано в виде:

(4)

(5)

или (6)

(7)

(9)

2 Отражение плоской волны от бесконечного идеально проводящего цилиндра в среде с потерями

На поверхности цилиндра в точке N с координатами интенсивность плоской волны запишется в виде:

(11)

Если воспользоваться нормировкой [2], получим выражение для ЭПР цилиндра

Для обратного рассеяния ( ) отражающая ширина принимает вид

(14)

Важно отметить, что геометрическая теория дифракции показывает необходимость изменения нормировки [2] для сред с потерями.

ЭПР цилиндра при обратном рассеянии записывается в виде [2]

и (15)

где коэффициенты и выражаются через цилиндрические функции Бесселя, Ханкеля и их производные [9]

Полученный результат хорошо известен. В релеевской области рассеяния ЭПР возрастает обратно пропорционально четвертой степени длины волны, или согласно (7) пропорционально [2,3].

Как видно из рис. 4, ЭПР возрастает экспоненциально с увеличением параметра . Как это было отмечено ранее, полученный результат связан с некорректной нормировкой [2]. Если нормировать, согласно (14), то ЭПР цилиндра следует записать в виде:

(17)

₍₁₈₎

Из рис.5 можно видеть, что для среды с потерями уровень осцилляции ЭПР гораздо меньше, чем это имеет место в среде без потерь. Осцилляции ЭПР обусловлены сложением двух волн, одна из которых отражается от лобовой части цилиндра, вторая огибает цилиндр и также дает свой вклад в ЭПР. В среде с потерями вклад, вносимый ползущей волной уменьшается с ростом произведения , соответственно, уменьшается и уровень осцилляций ЭПР.

Согласно (15,17) была рассчитана ЭПР цилиндра для поляризации, параллельной оси цилиндра Практически, ЭПР для среды с потерями и среды без потерь не отличаются.

Для среды без потерь, распределение тока по поверхности цилиндра было рассчитано Потехиным [8]

(19)

3. ЭПР идеально проводящей сферы в среде с потерями

3-1. Геометрическая оптика

Мощность волны, падающей на поверхность сферы в среде с потерями определяется как

(20)

Рис. 7. Геометрия отражения от сферы

(21)

(22)

где и комплексные амплитуды отраженного поля в дальней зоне для и направлений поляризации

и

_.

(23)

Парциальные составляющие ЭПР для и поляризации получаются из (13), если подставить и

Для идеально проводящей сферы коэффициенты А _n и В _n имеют вид

(26)

Величина ЭПР зависит от способа нормировки. Нормировка [2] приводит к тому, что ЭПР возрастает экспоненциально с ростом потерь в среде, окружающей объект, что не имеет никакого разумного физического объяснения.

1. Для корректного вычисления ЭПР в средах с потерями при нормировке следует использовать амплитуду плоской волны, соответствующей фронтальной части тела.

2. В средах с комплексной проницаемостью ЭПР зависит как от формы объекта, так и от параметров среды, окружающей объект.

3. В релеевской области рассеяния ЭПР возрастает пропорционально квадрату диэлектрической проницаемости среды, окружающей отражающий объект.

4. В резонансной области потери в среде, окружающей рассеивающий объект уменьшают амплитуду ползущей волны и, как следствие этого, уменьшаются осцилляции ЭПР.

2. G. T. Ruck, D. E. Barric, W. D. Stuart, Krichbaum C. K. Radar Cross Section, Handbook, N.Y.: Plenum Press, 1970, v. 1-4.

4 Финкельштейн М. И., Карпухин В. И., Кутев В. А., Метелкин В. Н. Подповерхностная радиолокация. Москва: Радио и Связь, 1994.

8. Потехин А. И. Некоторые задачи дифракции электромагнитных волн. Советское Радио, Москва, 1948.

9. Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям, Москва, Наука, 1979.

Источник