2.3.3 电波多路径干涉的影响
2025年09月20日
2.3.3 电波多路径干涉的影响
为确定地表对电磁波传播的影响,假设一个平整、光滑、全反射的平坦地面,如图2-37所示,雷达天线位于平面表面上ha高度,天线方向假设在俯仰角上均匀;目标高度为hi,离雷达的距离为R。雷达天线的辐射能量通过两条分开的路线到达目标:一条是雷达到目标的直线(AB),另一条是经地表前向散射反射的雷达到目标的路线(AMB);目标反射的信号也通过同样两条路线返回雷达。回到雷达天线的回波信号幅度取决于通过两条路线传播的信号幅度和相对相位。

图2-37 雷达电磁波传播几何示意图
由于地表存在导致的场强,η 的改变可由式(2-3)表示。通过计算,雷达上(A 点)接收到的回波信号密度相对于自由空间情况下的回波信号密度为η 的4次幂,即

描述接收到的回波功率的雷达方程与式(2-3)相乘,由于正弦函数的范围为0~1,因此η4的范围为0~16。这说明由于地表的影响在某些仰角上会将接收信号功率增加16倍,在其他仰角上可能减少到0。由于距离和接收回波信号功率间的4次幂关系,雷达的作用距离会是自由空间时的0~2倍;因此在俯仰面上雷达能量分成很多瓣,在某些仰角上其增加了作用距离,而在其他一些仰角上减小了作用距离,这种影响通常被称为波束分裂[11]。
当式(2-3)中的正弦自变量等于π/2,3π/2,…,(2n+1)π/2时,存在地表时的场强最大,这里n=0,1,2,…。当

时,产生瓣峰值;当

时,产生零值。由式(2-4)可知,第1(最低)瓣(n=0)的峰值角为

因此,若想在低空探测的低角度看到目标,则必须升高雷达的工作频率或增大雷达的天线高度。