Теоретические основы радионавигации. Монаков А.А. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

15
радиоволн от шероховатой поверхнос -
ти, рассмотрим падение плоской вол-
ны на поверхность с одиночной шеро-
ховато стью, высота которой равна h
(рис. 2.3). В отсутствие неровности оп-
тическая длина пути радиоволн, распро-
страняющихся вдоль лучей 1 и 2, одина-
кова. По этому фазовый фронт суммар-
ной отраженной волны будет плоским. В случае наличия шероховатос-
ти волна, распространяющаяся вдоль луча 1, отразится от поверхности
раньше, чем волна, идущая вдоль луча 2. Вследствие этого между вол-
нами возникает разность фаз ∆ϕ, и фазовый фронт суммарной отра-
женной волны искажается. Этими искажениями можно пренебречь, если
∆ϕ <π/4. Разность фаз ∆ϕ несложно определить из треугольников MOO'
и NOO'. Волна, распространяющаяся вдоль луча 2, проходит больший
на (MO+ON) путь, чем волна вдоль луча 1. Поэтому ∆ϕ = k(MO+ON) =
= 2khcosθ (k – волновое число, θ – угол падения), и критерием гладкос-
ти поверхности, с точки зрения отражения радиоволн, будет следующее
условие:
,
8 cos 16 cos
h
k
πλ
≤=
θθ
(2.11)
которое носит название критерия Релея. Таким образом, даже при ма-
лых длинах волн λ и больших высотах шероховатостей h можно считать
поверхность гладкой, а отражение от нее – зеркальным, если cosθ мал,
т. е. в ситуациях, когда волна падает почти параллельно поверхности.
При нарушении условия (2.11) рассеяние от шероховатой поверхно-
сти будет диффузным. В этом случае отражение принято характеризо-
вать мощностью когерентной и некогерентной компонент рассеянного
сигнала. Когерентная компонента отраженного сигнала равна матема-
тическому ожиданию рассеянного поверхностью сигнала в точке на-
блюдения – e
к
=E{e
рас
}, где E{·} – оператор статистического усреднения
по ансамблю реализаций случайной шероховатой поверхно сти; e
рас
–
рассеянный сигнал в точке наблюдения. Некогерентная компонента
отраженного сигнала e
нк
= e
рас
–e
к
и является случайным процессом с
нулевым математическим ожиданием. Она соответствует чисто случай-
ной составляющей в составе e
рас
.
O
MN
O'
θθ
Луч 1
Луч 2
Рис. 2.3

Страницы