Introduksjon
For å gjenkjenne, beskrive og påvirke signaler, må du kunne karakterisere en EM-bølge. Fire egenskaper fullt fange en bølge: frekvens (eller bølgelengde), amplitude, fase og polarisering. I dette avsnittet behandler vi de første tre; polarisering kommer tilbake mye til radar (Polarisering av den elektromagnetiske bølgen).
Disse egenskapene er ikke akademiske: enhver form for informasjonsoverføring via EMS fungerer ved å variere (modulere) én eller flere av disse egenskapene, og enhver form for elektronisk krigføring fungerer ved å måle, etterlikne eller forstyrre dem.
Kjennetegn ved den elektromagnetiske bølgen
De fire grunnleggende egenskapene til en EM-bølge:
- Bølgelengde (λ, lambda): avstanden i meter mellom to påfølgende topper.
- Frekvens f): antall topper som passerer et fast punkt per sekund i Hz. Bølgelengde og frekvens er koplet via c = f × λ — Du kjenner den ene.
- Amplitude: den maksimale avvik av bølgen, et mål på styrken (kraften) av signalet. Jo større amplitude, jo sterkere signal.
- Fase (φ): hvor bølgen i sin syklus er ved et bestemt punkt, uttrykt i grader (0 grader)–360°) eller radianer. En hel syklus er 360°.
Frekvens bestemt Hva bølgen er (radar, IR, lys) og hvordan den oppfører seg i atmosfæren. Amplitude bestemmer hvor langt signalet kommer. Fase blir viktig når bølger samhandler eller sammenlignes — basen under interferens, monopulssporing og fasede rekkeviddeantenner.
EM-bølger i (mot) fase og fra fase
Når to bølger av samme frekvens møtes, legger deres avledning når som helst til hverandre: overposisjonHva resultatet er avhenger av fase forskjell Mellom bølgene:
- I fase (0° forskjell): Toppene faller på toppen. Bølgene forsterker hverandre til det maksimale — konstruktiv interferens. Den resulterende amplituden er summen av begge amplitudene.
- I kontrast (180° forskjell): Toppene faller ned. Bølgene dreper hverandre. — Destruktiv interferens. Ved lik amplitude er resultatet null.
- Fra fase (hver annen forskjell): delvis forsterkning eller svekkelse, et sted mellom de to ekstremene.
Dette prinsippet har direkte militære applikasjoner:
- Fascated array antenner sende deres bunt elektronisk ved å variere fase av hundrevis av små sendere — der bidragene er i fase, hovedbunten (Antenna egenskaper).
- MultipathEt radarsignal som reflekterer gjennom jordens overflate, kan komme i en kontrafase med direkte signal og falming.
- Koherent behandling: doppler radarer sammenligne fasen av påfølgende ekkoer for å måle hastighet (Pulse doppler radar og bevegelig målindikator); aktive klager kan sende tilbake signaler i en motfase for å undertrykke effekter.