www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основи на радиолокацията

Зона на Френел

Изображение 1: Зона на Френел за радиокомуникация

Изображение 1: Зона на Френел за радиокомуникация

Зона на Френел

Когато една електромагнитна вълна се разпространява между две точки, разстоянието между които е много по-голямо от дължината на вълната, нейната енергия се концентрира в определена област от пространството около правата линия, свързваща тези точки. В зависимост от фазата на вълната в точките на различни разстояния от правата линия могат да се изградят много такива зони. Тези зони, наречени зони на Френел, представляват набор от концентрични елипсоиди на въртене, чиито полюси са точките, между които се разпространява вълната. Почти цялата енергия на вълните е концентрирана в първите няколко зони на Френел. За приблизителни практически изчисления и оценки в много случаи се взема предвид само първата зона на Френел (Изображение 1).

Размерът на първата зона на Френел се определя от разстоянието d между точките на излъчване и приемане и от дължината на вълната λ. Размерът на полуоста b на елипсоида може да се определи по формулата:

(1)

От енергийна гледна точка, за да се разпространява безпрепятствено електромагнитната вълна между две точки в първата зона на Френел, не трябва да има препятствия, поне с размер, съизмерим с дължината на вълната. Препятствия с такъв размер предизвикват отразени вълни, които, взаимодействайки с пряката вълна в точката на наблюдение, могат да доведат до отслабване на вълната.

Зона на Френел за радиолокация

Изображение 2: Зона на Френел за радиолокация

Зона на Френел в радиолокацията

При радарните системи, когато се конструира зоната на Френел, освен изброените по-горе стойности трябва да се вземе предвид и въртенето на антената. Ако параметрите на зоната на Френел са такива, че тя се допира до земната повърхност, върху тази повърхност се появява пръстеновидна ивица (Изображение 2). Напречният размер на лентата се определя от условието, че фазите на вълните в началото и в края на лентата се различават на 180°. Такива ленти понякога се наричат и зони на Френел. Наличието на повърхностни неравности в зоната на Френел влияе върху формирането на диаграма на насоченост на радарна антена, интензивността на вълната в целевата точка и следователно силата на приетия ехосигнал. Размерът на зоната на Френел върху земната повърхност около радара може да се изчисли приблизително по формулите:

(2)

  • h = височина на антената над земята
  • λ = дължина на вълната на предавателя