Indledning
For at genkende, beskrive og påvirke signaler, skal du være i stand til at karakterisere en EM bølge. Fire egenskaber fuldt fange en bølge: hyppighed (eller bølgelængde) amplitude, fase og polariseringI dette punkt beskæftiger vi os med de første tre; polarisering kommer i vidt omfang tilbage til radar (Polarisering af den elektromagnetiske bølge).
Disse karakteristika er ikke akademiske: enhver form for informationstransmission via EMS-værker ved at variere (modulere) en eller flere af disse karakteristika, og enhver form for elektronisk krigsførelse værker ved at måle, efterligne eller forstyrre dem.
Egenskaber ved den elektromagnetiske bølge
De fire grundlæggende egenskaber ved en EM-bølge:
- Bølgelængde (λ, lambda): afstanden i meter mellem to på hinanden følgende toppe.
- Hyppighed f): antallet af toppe, der passerer et fast punkt pr. sekund i Hz. Bølgelængde og frekvens kobles via c = f × λ — Du kender den ene, du kender den anden.
- Amplitude: den maksimale afvigelse af bølgen, et mål for signalets styrke (effekt). Jo større amplituden er, jo stærkere er signalet.
- Fase (φ): hvor bølgen i sin cyklus er på et bestemt punkt, udtrykt i grader (0–360 °) eller radianer. En hel cyklus er 360 °.
Hyppighed bestemt hvad bølgen er (radar, IR, lys) og hvordan den opfører sig i atmosfæren. Amplitude afgør, hvor langt signalet når. Fase bliver vigtigt, når bølger interagerer eller sammenlignes — basen under interferens, monopulse tracking og faset array antenner.
EM bølger i (mod) fase og fra fase
Når to bølger af samme frekvens mødes, deres omdirigering til enhver tid tilføjer til hinanden: overpositionHvad resultatet er afhænger af faseforskel mellem bølgerne:
- I fase (0 ° forskel): toppe falder på tops. Bølgerne forstærker hinanden til det maksimale — konstruktiv interferensDen resulterende amplitude er summen af begge amplituder.
- I modsætning hertil (180 ° forskel): toppe falder ned. Bølgerne dræber hinanden. — Destruktiv interferensVed lige amplitude er resultatet nul.
- Fra fase (hver anden forskel): delvis forstærkning eller svækkelse, et sted mellem de to yderpunkter.
Dette princip har direkte militære formål:
- Fasede array antenner sende deres bundt elektronisk ved at variere fasen af hundredvis af små sendere — hvor bidragene er i fase, det vigtigste bundt (Antenna egenskaber).
- Multipath: et radarsignal, der reflekterer gennem Jordens overflade, kan ankomme i en modfase med det direkte signal og fading.
- Kollektiv behandling: dopler radar sammenligne fase af successive ekkoer til måling af hastighed (Impulsdopler radar og glidende målindikator); aktive klager kan sende signaler tilbage i en modfase for at undertrykke effekter.