Energie, die eine Antenne verlässt, breitet sich über eine immer größere Kugeloberfläche aus. Da die Oberfläche einer Kugel mit R2 wächst, nimmt die Leistungsdichte mit der Quadrat Abstand — in inverse Quadratgesetz (umgekehrtes Quadratgesetz):
Leistungsdichte: 1 / R2
2x so weit → 4x so schwach; 10x so weit → 100x so schwach
Es ist schlimmer für Radar. Das Signal muss gehen und und das Ziel verhält sich wie ein neuer (schwacher) Sender. Dies ist 1/R2, zurück zu 1/R2. Der empfangene Echoausgang nimmt folglich mit der vierte Kraft Entfernung:
Perhalten 1/R4
die vereinfachte Radargleichung:
Pr = (P)t × G2 × λ2 × σ / ((4π)3 × R4)Pt = Sendeleistung, G = Antennenverstärkung, λ = Wellenlänge, σ = RCS, R = Entfernung
Die Folgen sind tief greifend:
- Reichweite ist teuer: 2x mehr Reichweite erfordert 16x mehr Leistung (oder eine proportional bessere Antenne / Empfänger). Deshalb sind Langstreckenradare groß und energiehungrig.
- Detektionsabstand skaliert schwach mit allem: Rmax. geehrtt · G2 · σ. Die doppelte Leistung gibt nur ~19% zusätzliche Reichweite.
- Schade ist zum Vorteil: Das Stausignal muss nur in eine Richtung gehen (1/R2), das Radarecho muss hin und her gehen (1/R4). In großer Entfernung gewinnt das Mitleid also fast immer das Echo; nur wenn das Ziel näher kommt als das Durchbrennbereich Das Echo ist stärker als das Jamming.
Vorschau
Ein Radar erkennt ein Ziel mit RCS 10 m2 auf 200 km. Das gleiche Ziel mit Stealth-Maßnahmen (RCS 0,001 m2, Faktor 10.000 weniger) wird nur bei 200/4,010.000 = 200/10 = 20 km gesehen.