Argomento: “Propagazione delle onde radio. Radar. Il concetto di televisione. Sviluppo dei mezzi di comunicazione”.

Scopo: far conoscere agli studenti le proprietà delle onde radio di varia lunghezza e lo sviluppo delle comunicazioni; spiegare il principio del radar e della televisione;

Formare conoscenze e abilità informali nel padroneggiare i concetti di "radar" e "televisione";

Coltivare un atteggiamento consapevole verso l'apprendimento e l'interesse per lo studio della fisica.

Attrezzatura: presentazione "Il concetto di televisione".

Durante le lezioni.

I. Momento organizzativo.

II. Aggiornamento della conoscenza.

MA). Sessione di domande.

1. Che cos'è un campo elettromagnetico?

2. Cosa si chiama onda elettromagnetica?

3. Quali sono le principali caratteristiche di un'onda elettromagnetica?

4. Qual è il dispositivo e il principio di funzionamento del vibratore Hertz?

5. Qual è il significato scientifico e pratico dell'esperienza di Hertz?

6. Racconta la storia dello sviluppo della radio in Russia.

7. Qual è il significato degli esperimenti di A.S. Popov?

8. Raccontaci dell'appuntamento singole parti ricevitore

8. Qual è il ruolo di G. Marconi nello sviluppo delle radiocomunicazioni?

B). Risoluzione dei problemi.

n. 1. L'onda elettromagnetica con cui viene trasmesso il segnale di soccorso SOS ha una lunghezza d'onda di 600 m, che è stata adottata da accordi internazionali. Trova la frequenza alla quale viene trasmesso questo segnale.

No. 2. La radio in un'auto smette di funzionare quando passa sotto un ponte o un cavalcavia. Come mai? ( Si verifica schermatura e assorbimento parziale delle onde radio).

No. 3. In il circuito di ricezione del circuito oscillatorio è collegato a una bobina con un'induttanza di 2 μH Trova la capacità del condensatore se il ricevitore radio riceve onde con una lunghezza di 900 m.

N. 4. I sottomarini, che si tuffano a una certa profondità, non possono utilizzare le comunicazioni radio. Come mai? ( L'acqua di mare è un buon conduttore, assorbe le onde radio)

III . Imparare nuovo materiale

Propagazione delle onde radio

Secondo teoria moderna le onde si propagano in modi diversi. Un percorso si trova lungo la superficie della Terra. La cosiddetta onda di superficie (terra) si propaga lungo di essa. Decade in tempi relativamente brevi a causa dell'assorbimento di energia da parte di tutti i conduttori incontrati sul suo percorso.
La forma della Terra limita il raggio di ricezione delle onde superficiali. Se si propagassero in modo rigorosamente rettilineo, la comunicazione radio sarebbe possibile solo a una distanza in linea di vista. Ma poiché i parametri elettrici e magnetici dell'atmosfera cambiano con l'altezza, l'onda superficiale viene rifratta, deviando verso la Terra, la sua traiettoria è curva e il raggio di ricezione aumenta.
Gli ostacoli sulla superficie terrestre riflettono le onde radio. Dietro gli ostacoli si può formare un'ombra radio, dove l'onda non cade. Ma se la lunghezza d'onda è abbastanza grande, a causa della diffrazione, l'onda aggira l'ostacolo e non si forma alcuna ombra radio. Le potenti stazioni radio che operano su onde lunghe forniscono comunicazioni per diverse migliaia di chilometri. Sulle onde medie, la comunicazione è possibile in una zona fino a diverse centinaia di chilometri. Sulle onde corte - solo nella linea di vista. Ci sono anche onde spaziali che si propagano dall'antenna lungo un percorso che si trova ad un angolo maggiore o minore rispetto alla superficie terrestre. Ad un'altitudine di circa 100-300 km, le onde incontrano uno strato costituito da aria ionizzata dalla radiazione elettromagnetica del Sole e da un flusso di particelle cariche da esso emesse. Questo strato è chiamato ionosfera.
Conduttivo elettricità la ionosfera riflette le onde radio con una lunghezza d'onda maggiore di 10 m, come una normale lastra di metallo. Ma la capacità della ionosfera di riflettere e assorbire le onde radio varia notevolmente a seconda dell'ora del giorno e delle stagioni.
Le onde dopo il riflesso nella ionosfera cadono di nuovo sulla Terra. Tuttavia, tutto dipende dall'angolo con cui le onde entrano nella ionosfera. Se supera un certo valore, le onde penetrano nella ionosfera, la attraversano e poi si propagano liberamente spazio. E viceversa, se l'angolo è inferiore a un certo valore limite, l'onda viene riflessa sulla Terra con lo stesso angolo. Più corta è la lunghezza d'onda, più l'onda penetra in profondità nella ionosfera, il che significa che viene riflessa da un'altezza maggiore. Le onde corte si propagano su lunghe distanze solo a causa di molteplici riflessioni dalla ionosfera e dalla superficie terrestre. È con l'aiuto delle onde corte che le comunicazioni radio possono essere effettuate a qualsiasi distanza sulla Terra. La propagazione delle onde radio è influenzata dalla forma e Proprietà fisiche superficie terrestre, nonché lo stato dell'atmosfera.

Classificazione delle onde radio:

Le onde lunghe, medie e corte sono utilizzate in telegrafia, radiodiffusione, televisione, radar e così via.

Le onde del metro e del decimetro vengono utilizzate per studiare le proprietà della materia.

Le onde centimetriche e millimetriche si ottengono in magnetron, maser. Sono utilizzati in radar, radioastronomia e radiospettroscopia.

Le onde elettromagnetiche hanno trovato applicazione nei radar, che sfruttano il fenomeno della riflessione onde elettromagnetiche. Radarè il rilevamento e la posizione di oggetti tramite onde radio. Il radar è costituito da parti di ricezione e trasmissione. Un radar (radar) è una combinazione di un trasmettitore radio a onde ultracorte e un ricevitore con un'antenna di trasmissione-ricezione comune che crea un raggio radio altamente direzionale. La radiazione viene effettuata da brevi impulsi. Il radar utilizza onde ad altissima frequenza - da 108 a 1011 Hz. Un oscillatore collegato all'antenna emette un'onda altamente direzionale. Se la lunghezza d'onda è di 10 cm, il radar ha un'antenna a forma di specchio parabolico. Se la lunghezza d'onda = 1 m, l'antenna radar appare come un sistema di vibratori. L'onda riflessa viene ricevuta dalla stessa antenna, per questo opera in modalità pulsata. La distanza dall'oggetto è calcolata dalla formula :

R = con t/2; divisione per 2, perché l'onda va al bersaglio e torna indietro.

L'uso di installazioni radar:

trasporto aereo, nautico, ferrovia, servizio meteo, difesa della patria, astronomia. Aviazione, cosmonautica, marina: sicurezza del traffico in qualsiasi condizione atmosferica ea qualsiasi ora del giorno, prevenzione delle collisioni, sicurezza del decollo e dell'atterraggio degli aeromobili. Guerra: rilevamento tempestivo di aerei o missili nemici, regolazione automatica del fuoco antiaereo. Radar planetario: misurare la distanza da loro, specificare i parametri delle loro orbite, determinare il periodo di rotazione, osservare la topografia della superficie.

Servizio di pronto soccorso radiofonico. Si tratta di un insieme di satelliti artificiali terrestri che si muovono in orbite circolari quasi polari, punti di ricezione di informazioni a terra e radiofari installati su aeroplani, navi e anche trasportati da alpinisti. In caso di incidente, il faro invia un segnale che viene ricevuto da uno dei satelliti. Il computer che si trova su di esso calcola le coordinate del faro e trasmette le informazioni ai punti a terra. Il sistema è stato creato in Russia (COSPAS) e negli Stati Uniti, Canada, Francia (SAPSAT). Con il suo aiuto, è stato possibile prevenire la morte di persone in incidenti.

Perché è necessaria una connessione?

Questa è una via di comunicazione tra le persone, un collegamento necessario per la gestione dell'economia di qualsiasi Paese.

Direzioni in cui si stanno sviluppando i mezzi di comunicazione.

Comunicazioni telefoniche. cellulare. Comunicazione radiofonica. Collegamento TV. Collegamento telegrafico. Connessione spaziale. Internet. Fototelegrafo. Videotelefonia.

Aree di sviluppo dei tipi di comunicazione radio.

Broadcasting, televisione, radiotelegrafia, radiotelefonia.

Connessione spaziale.

Questa è una comunicazione radio o laser convenzionale con l'aiuto della quale la comunicazione viene effettuata tra stazioni di ricezione e trasmissione a terra e veicoli spaziali, o tra diverse stazioni di terra tramite satelliti di comunicazione o tra veicoli spaziali.

Tipi di linea di trasmissione delle onde radio.

Linea tracciata cavo elettrico; linea a due fili; linea di relè radio, linea in fibra ottica, comunicazione laser.

Vantaggi di una linea di comunicazione in fibra ottica.

Attualmente, tali linee sono considerate le più perfette per la trasmissione di informazioni. Tali linee utilizzano l'effetto della riflessione interna totale.

Ampia larghezza di banda, dimensioni e peso ridotti, nessuna interferenza, basso costo: non lo è elenco completo vantaggi di tali linee.

Sistema di comunicazione laser.

SVILUPPO DELLA COMUNICAZIONE

La società moderna non può svilupparsi senza lo scambio di informazioni. La comunicazione è la trasmissione e la ricezione di informazioni attraverso vari metodi. Uno dei più modi efficaciè la trasmissione di informazioni tramite segnali elettrici, ovvero le telecomunicazioni. Conosciamo infatti la struttura delle telecomunicazioni: un trasmettitore di segnale - un canale di comunicazione - un ricevitore. La comunicazione radio è un caso speciale delle telecomunicazioni. Nel caso della comunicazione radio, un canale di comunicazione è un mezzo di trasmissione per le onde elettromagnetiche.

L'interferenza è un compagno naturale della trasmissione del segnale. Per eliminare le interferenze e mantenere la segretezza delle informazioni, vengono utilizzati metodi di codifica del segnale. Per la trasmissione di diversi segnali-messaggi sono necessarie diverse bande di frequenza, cioè i propri canali di comunicazione. I canali telefonici funzionano nella gamma da 300 a 3400 Hz, i canali di trasmissione del suono - da 30 a 15.000 Hz, le trasmissioni televisive - da 50 Hz a 6 MHz. Ci possono essere più canali di comunicazione in una linea.

La combinazione di varie proprietà determina la lunghezza dell'onda radio utilizzata in specifici sistemi di comunicazione. Tuttavia, l'impatto non è solo puramente fattori fisici. Sì, dentro corsia centrale In Russia, dove la densità di popolazione è elevata, sono ampiamente utilizzate linee di trasmissione radio della gamma centimetrica. Le stazioni ripetitrici si trovano all'interno della linea di vista a una distanza di circa 50 km e consentono di trasmetterne diverse canali tv e un numero enorme di telefoni. Nelle regioni dell'estremo nord, dove la densità di popolazione è bassa, è consigliabile utilizzare linee di trasmissione radio di diffusione troposferica lontana, che consentono di installare ripetitori a una distanza di 200 - 1000 km l'uno dall'altro. Allo stesso tempo, nessuna onda diversa da onde miriametriche può raggiungere un sottomarino che giace sul fondo sotto molti metri di acqua salata, a causa del forte assorbimento.

Quando si trasmettono messaggi segreti, le linee di comunicazione meteoriche sono interessanti. Dopotutto, essendo riflessa da una specifica scia di meteoriti, come un raggio di sole da uno specchio, l'onda colpisce solo un certo punto e la trasmissione delle informazioni stessa avviene solo durante l'esistenza di questa scia di meteoriti.

Per trasmettere grandi flussi di informazioni (canali TV, centinaia e migliaia di canali telefonici, nonché canali per la trasmissione di informazioni in forma digitale), i sistemi di comunicazione vengono utilizzati attraverso satelliti artificiali terrestri, ad esempio Intelsat (USA), Lightning, Orbita ( Russia). Ampio utilizzo sistemi di telefonia cellulare attualmente ricevuti, quando le stazioni ricetrasmittenti sono ubicate in modo da fornire una comunicazione stabile con ricetrasmettitori mobili ( telefono cellulare) in tutta l'area di servizio. Inoltre, queste stazioni forniscono l'accesso alla rete telefonica cablata, a lunga distanza o internazionale.

UNA TELEVISIONE

Con l'aiuto delle onde radio, non solo il suono, ma anche le immagini possono essere trasmesse a distanza. Ora è difficile immaginare la nostra civiltà senza comunicazioni televisive. Quasi ogni casa ha una TV, una fonte di informazioni. La storia delle trasmissioni televisive inizia nel XIX secolo. La parola stessa televisione fu introdotta dall'ingegnere elettrico russo K.D. Persky in un congresso internazionale nel 1900. Questa parola viene da Parola greca"tele", che significa "lontano", e il latino - "viso", che significa "guardare". L'opportunità di vedere eventi che si svolgono in diverse parti del globo e nella ns sistema solare, osservare gli oggetti spaziali ha reso la televisione un mezzo indispensabile di informazione e di comunicazione culturale di tutti i popoli del mondo. Come è nata la televisione? Alla fine del 19° secolo, la febbre televisiva invase l'intero pianeta. Gli uffici brevetti hanno ricevuto descrizioni di oltre venticinque progetti: prototipi di sistemi televisivi. Il sistema televisivo meccanico più interessante è stato proposto dall'inventore tedesco Nipkov. Ma i sistemi meccanici erano molto ingombranti. E l'attuale televisione elettronica nacque il 25 luglio 1907, quando Boris Lvovich Rosing, professore al St. Il 22 maggio 1911, B. L. Rosing per la prima volta al mondo mostra un'immagine di quattro linee parallele ottenuta utilizzando un sistema di ricezione non meccanico. Le caratteristiche principali rispetto alla comunicazione radio sono: la conversione di un'immagine in segnali elettrici e viceversa, la conversione di segnali elettrici in un'immagine video. Questo accade in dispositivi speciali: nel primo caso - nell'iconoscopio, nel secondo caso - nel cinescopio. A sistemi moderni la televisione a colori è un dispositivo elettronico complesso.

L'iconoscopio è progettato in questo modo. Uno schermo a mosaico è rinforzato in una bottiglia di vetro sottovuoto - lastra di mica rivestita con strato sottile metallo. Superficie esterna Questa lastra è un mosaico di centinaia di migliaia di minuscoli granelli di argento trattati con vapore di cesio (molte fotocellule in miniatura). Con lente l'immagine dell'oggetto è focalizzata sul mosaico. Sotto l'azione della luce, gli elettroni vengono espulsi dalle fotocellule a causa di un effetto fotoelettrico esterno, che volano verso un elettrodo collegato a terra. Più luminosa è la luce, più elettroni volano fuori, più forte è l'impulso elettrico. L'entità della quantità di moto, inoltre, dipende dal numero di elettroni che riempiono la cella. Un proiettore elettronico viene utilizzato per reintegrare il numero di elettroni persi. , una sottile trave di cui, con l'ausilio di un sistema di deflessione, percorre l'intero mosaico linea per linea e si genera nella catena corrente alternata, che viene poi amplificato. Il risultato è una copia elettronica esatta spiegata nel tempo della distribuzione di luci e ombre nell'immagine. Questa corrente nel trasmettitore modula un'onda elettromagnetica, che viene irradiata nello spazio.

Trasformazione delle onde elettromagnetiche, energia elettrica nell'energia luminosa e, di conseguenza, nell'immagine si verifica nel tubo di ricezione del cinescopio TV.

Un cinescopio è un dispositivo a raggi catodici per la riproduzione di un'immagine. Il cinescopio in bianco e nero è costituito da una bottiglia di vetro sottovuoto, un faretto elettronico , creando un fascio di elettroni, un sistema di deviazione e uno schermo luminescente. Esistono due tipi di sistemi di deflessione: elettrostatico e magnetico. Nei cinescopi moderni si trovano più spesso sistemi magnetici: il raggio di elettroni viene deviato sotto l'azione di campo magnetico. Il segnale televisivo ricevuto dall'antenna viene convertito e inviato all'elettrodo. Il fosforo emette luce più forte, più intenso è il raggio di elettroni, il cui movimento è sincronizzato con il movimento del raggio di elettroni sul tubo di trasmissione. Pertanto, sullo schermo del cinescopio viene creata la stessa immagine del mosaico dell'iconoscopio. Osserva attentamente l'immagine sullo schermo televisivo: è composta da un largo numero linee orizzontali Si chiamano stringhe. Ogni frame contiene esattamente 625 righe. Per 1/25 di secondo, il raggio "disegna" 625 linee sullo schermo, quindi il processo si ripete. I fotogrammi cambiano 25 volte al secondo! Per motivi di precisione, notiamo che il raggio disegna 625 linee non di fila, ma attraverso una linea: linee dispari e poi pari. Il numero di righe e il numero di fotogrammi al secondo non sono stati scelti a caso. Qui vengono prese in considerazione due proprietà della nostra visione: inerzia e potere risolutivo. Se i fotogrammi televisivi cambiassero meno di 25 volte al secondo, l'immagine sulla retina scomparirebbe prima che il fotogramma successivo appaia sullo schermo. L'occhio correggerebbe lo sfarfallio. Probabilmente hai visto come si muovono le persone divertenti nei vecchi film. Questo perché il numero di fotogrammi al secondo in quel momento era troppo basso: 16 al secondo. Quando si progettano i televisori, la distanza tra le linee viene scelta in modo che una persona seduta a una distanza di 2 m dallo schermo non possa vedere le singole linee. Poiché in questo caso l'intero fotogramma è visibile con un angolo di circa 10 0, cioè 600 "e la risoluzione dell'occhio è 1", allora dovrebbero esserci più di 600 linee (e le loro 625)

TV A COLORI

Nella trasmissione televisiva a colori, i più comuni sono i cosiddetti cinescopi a colori mascherati, in cui lo schermo è formato da strisce strette o punti di fosfori indistinguibili dall'occhio: luminescenza rossa, verde e blu. Tre proiettori di elettroni formano tre fasci di elettroni convergenti, ciascuno dei quali eccita il bagliore di un fosforo di un solo colore. Ciò è garantito dai raggi anabbaglianti che si avvicinano allo schermo con diverse angolazioni attraverso una maschera di separazione dei colori con fessure o fori rotondi.

La sensazione dell'intera gamma di colori è fornita dalla somma della radiazione di tre fosfori nell'occhio, eccitata in proporzioni diverse da segnali video, e che riflette il contenuto delle componenti blu, verde e rossa dell'immagine. Il sistema elettrone-ottico di un cinescopio a colori porta tre raggi in un punto.

IV. Consolidamento del materiale studiato.

MA). Conversazione frontale.

1. Quale proprietà delle onde elettromagnetiche viene utilizzata nei radar?

2. Cosa si chiama radar?

3. Quali lunghezze d'onda vengono utilizzate dai radar?

4. Per quale scopo viene creata un'onda altamente diretta?

5. Qual è la differenza tra un cinescopio e un iconoscopio?

6. Denominare le aree di applicazione del radar.

7. Come trasmettere un'immagine a lunga distanza?

8. Come si ottiene un'immagine sullo schermo del cinescopio?

9. Come si ottiene un'immagine in un iconoscopio e poi si trasmette sotto forma di onde elettromagnetiche?

10. Perché e in che modo un'onda ha l'aspetto di un raggio?

11. Come e con quale aiuto il radar amplifica l'onda radio riflessa ricevuta?

12. Cosa spiega la migliore udibilità delle stazioni radio in inverno?

B). Risoluzione dei problemi:

1. Quante oscillazioni si verificano in un'onda elettromagnetica con una lunghezza d'onda di 30 m in un tempo pari al periodo vibrazioni sonore con una frequenza di 200 Hz?

2. A quale distanza si trova l'aereo dal radar se il segnale riflesso da esso viene ricevuto 210 -4 s dopo l'invio di questo segnale?

3. Determinare il periodo di oscillazione nell'oscillatore nel circuito oscillatorio che emette onde elettromagnetiche con una lunghezza di 450 m.

4. Un segnale radio inviato alla Luna è stato riflesso ed è stato ricevuto sulla Terra 2,5 s dopo l'invio. Determina la distanza dalla Terra alla Luna.

5. A quale frequenza le navi trasmettono segnali di soccorso SOS se, secondo l'accordo internazionale, la lunghezza d'onda è di 600 m?

6. Determinare la portata di un radar che emette 500 impulsi al secondo.

7. Quante vibrazioni si verificano in un'onda elettromagnetica con una lunghezza d'onda di 300 metri in un tempo pari al periodo delle vibrazioni sonore con una frequenza di 2 kHz?

1. 
   Determinare la portata di un radar che emette 500 impulsi al secondo?
2. 
   Determinare il periodo e la frequenza di un trasmettitore radio operante su una lunghezza d'onda di 30 m.
3. 
   Determinare la frequenza e la lunghezza d'onda del trasmettitore radio se il periodo delle sue oscillazioni elettriche è 10 -6 s.
4. 
   Quante stazioni radio possono funzionare senza interferenze nella gamma di lunghezze d'onda di 200-600 m, se a ciascuna stazione viene assegnata una banda di frequenza di 4 kHz?

V. Riassumendo la lezione.

VI. Compiti a casa: § 55 - 57.

1.Informazione Generale sui sistemi radar

2. Classificazione dei sistemi radar

3. Segnali e bersagli nel radar

4. Metodi per misurare le coordinate del bersaglio

5. Tracciamento delle stazioni radar

6. Rilevatore di fase

7. Miscelatore

8. Caratteristiche di sviluppo ed esempi di moderni radar

Bibliografia

1. Informazioni generali sui sistemi radar

Obiettivo e scopo.

Il radar è un insieme di metodi e mezzi tecnici progettati per rilevare vari oggetti nello spazio, misurarne le coordinate e i parametri di movimento ricevendo e analizzando le onde elettromagnetiche emesse o irradiate nuovamente dagli oggetti.

Il radar come direzione scientifica e tecnica nell'ingegneria radio ha avuto origine negli anni '30. I risultati ottenuti nella tecnologia aeronautica hanno reso necessario lo sviluppo di nuovi mezzi per rilevare velivoli ad alte prestazioni (portata, precisione). I sistemi radar si sono rivelati tali mezzi.

Un contributo eccezionale allo sviluppo del radar è stato dato dagli scienziati e ingegneri sovietici P. K. Oshchepkov, M. M. Lobanov, Yu. K. Korovin e B. K. Shembel. In Unione Sovietica, i primi esperimenti di successo nel rilevamento di aerei utilizzando dispositivi radar furono effettuati già nel 1934/36. Nel 1939, i primi radar domestici seriali entrarono in servizio con le forze di difesa aerea. Un passo significativo nello sviluppo del radar fu la creazione nel 1940/41. sotto la direzione del radar a impulsi Yu. B. Kobzarev. Attualmente, il radar è una delle aree più avanzate dell'ingegneria radio.

L'ottenimento di informazioni nel radar è associato all'osservazione di una determinata area dello spazio. I mezzi tecnici con cui viene effettuata la sorveglianza radar sono chiamati stazioni radar (RLS) o radar; e gli oggetti osservati sono bersagli radar. Gli obiettivi tipici sono aerei, missili, navi, strutture di ingegneria a terra, ecc.

Nel radar, l'intervallo più comunemente misurato tra il bersaglio e il radar, le coordinate angolari (azimut, elevazione) e la componente radiale della velocità relativa al radar. (L'azimut è l'angolo tra la direzione del bersaglio e la direzione nord, misurata sul piano orizzontale. L'angolo di elevazione è misurato tra il vettore della portata inclinata e la sua proiezione sul piano orizzontale.) In alcuni casi, il compito della sorveglianza radar comprende anche l'identificazione (riconoscimento) degli obiettivi.

Il termine "sistema radar" combina radar e altri correlati mezzi tecnici, operatori, bersagli osservati e lo spazio in cui viene effettuata l'osservazione.

I sistemi radar fanno quasi sempre parte di supersistemi più complessi. Questi supersistemi sono di grande importanza economica militare e nazionale e trovano svariate applicazioni: per il controllo del traffico aereo, nella navigazione aerea e navale, nella ricerca geofisica e astrofisica, ecc.

I sistemi radar costituiscono la parte informativa di tali supersistemi e funzionano congiuntamente e in connessione reciproca con altri sottosistemi del supersistema (navigazione radio, radiocomando, trasmissione di informazioni).

Metodi radar.

Il vettore di informazioni nel radar è un segnale radar, un'onda elettromagnetica emessa dal bersaglio. Questa radiazione può essere di varia natura; radiazione secondaria (riflessione) o propria radiazione di onde radio. A seconda del metodo di formazione del segnale radar, si distinguono i metodi radar attivi, attivi con una "risposta" attiva e passivi.

Nel radar attivo, il trasmettitore radar emette un potente segnale di rilevamento nella direzione del bersaglio. Quando un bersaglio viene irradiato con un'onda elettromagnetica, parte dell'energia dell'onda viene assorbita e il resto viene riflesso. Il ricevitore radar capta un debole segnale riflesso. Il rilevamento di un segnale riflesso indica la presenza di un bersaglio. L'analisi del segnale ricevuto e il suo confronto con quello emesso consente di ottenere informazioni sulla posizione spaziale e sul movimento del bersaglio rispetto al radar.

Nei radar attivi con risposta attiva, il segnale radar viene creato dalla riemissione del segnale di tastatura da parte di uno speciale transponder montato sul bersaglio. I sistemi che utilizzano questo metodo vengono utilizzati per monitorare velivoli, veicoli spaziali con un ripetitore di segnale a bordo.

I sistemi radar attivi possono essere combinati e separati. Nel primo caso, le parti ricevente e trasmittente del radar sono riunite in un unico dispositivo; nel secondo - vengono inseriti i dispositivi di ricezione e trasmissione vari punti spazio distanti l'uno dall'altro.

Nel radar passivo, i segnali spontanei vengono utilizzati come segnali. radiazioni elettromagnetiche finalità: emissione radio termica propria di corpi fisici o radiazione di dispositivi radiotecnici installati sul bersaglio. Un radar passivo ha solo un dispositivo di ricezione, che viene utilizzato per rilevare i bersagli e misurarne le coordinate angolari.

Nell'attuale fase di sviluppo della tecnologia, spesso risulta difficile costruire radar passivi ad alto rendimento specifiche tecniche utilizzando l'emissione di radio termiche a causa della sua bassa intensità. Pertanto, tali radar hanno trovato un uso limitato. Grande importanza hanno speciali radar passivi progettati per la ricognizione radio.

2. Classificazione dei sistemi radar

La classificazione dei sistemi radar può essere basata su varie caratteristiche. Per i sistemi radar che estraggono, elaborano e accumulano informazioni sui bersagli radar, le caratteristiche più significative sono le informazioni, vale a dire: lo scopo e la natura delle informazioni ricevute. Tuttavia, in pratica, una tale classificazione è spesso insufficiente. Pertanto, viene introdotta un'ulteriore classificazione in base al metodo di generazione ed elaborazione dei segnali, in base alla posizione (oggetto) dell'apparecchiatura, in base alla gamma di onde radio utilizzate.

Un elemento di un sistema radar che ne determina lo scopo, le proprietà di base, le capacità uso pratico, sono radar. A seconda dello scopo e della natura delle informazioni ricevute, si possono distinguere tre classi di radar.

1. Radar di tipo sorveglianza. Lo scopo di questi radar è cercare, rilevare bersagli e misurare in modo relativamente approssimativo le loro coordinate. Tali radar forniscono informazioni su molti bersagli contemporaneamente. segno distintivo questi radar - funzionano nella modalità di revisione periodica di una determinata zona dello spazio. I radar di sorveglianza vengono utilizzati per monitorare lo spazio aereo, la terra o la superficie dell'acqua.

2. Radar di localizzazione. Lo scopo di tali radar è misurare con precisione e fornire continuamente informazioni sui valori delle coordinate del bersaglio. I radar di tracciamento tracciano uno o più bersagli. In particolare, i radar di tracciamento vengono utilizzati per controllare le armi e per tracciare gli aerei nei sistemi ATC.

3. Contatori specializzati e radar a corto raggio. Questo tipo include dispositivi che svolgono un'attività particolare. Di norma, tali dispositivi misurano un parametro della posizione o del movimento del bersaglio (oggetto) e lavorano su un bersaglio noto. Su appuntamento, i dispositivi in ​​esame hanno un'ampia varietà. Ad esempio, indichiamo i radar usati come misuratori di navigazione: un radioaltimetro per velivoli, un misuratore Doppler per il vettore di velocità dell'aeromobile.

Ci sono anche radar combinati e multifunzionali. Il sistema combinato combina sorveglianza e tracciamento radar. I più avanzati sono i radar multifunzionali. Tali radar possono rilevare simultaneamente lo spazio e tracciare i bersagli.

I circuiti, la costruzione tecnica e il design del radar dipendono in larga misura dal luogo (oggetto) di posizionamento, dal metodo di generazione ed elaborazione dei segnali. In base al luogo di installazione, i radar sono divisi in a terra (fissi e mobili) e in volo: aereo, spazio, nave.

Secondo il metodo di generazione ed elaborazione dei segnali, i radar sono pulsati e con radiazione continua, coerente e incoerente, monocanale e multicanale.

Le caratteristiche e i parametri dei sistemi radar sono generalmente suddivisi in tattici e tecnici. Il primo determina le possibilità di utilizzo pratico del sistema.

Elenchiamo le principali caratteristiche e parametri tattici.

1. Area di copertura (area di lavoro) - una regione dello spazio in cui il radar svolge le sue funzioni determinate dal suo scopo.

2. Coordinate misurate e precisione della loro misurazione. Le coordinate misurate sono determinate dallo scopo del radar. Ci sono radar a una, due e tre coordinate. La misurazione delle coordinate è accompagnata da errori che limitano la possibilità di utilizzo tattico del radar. Un aumento eccessivo della precisione porta ad una complicazione del progetto e ad un aumento ingiustificato del costo del sistema.

3. La risoluzione del radar caratterizza la possibilità di osservazione separata dei bersagli e misurazione dei loro parametri con una piccola differenza di questi parametri. Distinguere la risoluzione in portata, direzione e velocità. I bersagli che non vengono risolti né nella portata, né nella direzione, né nella velocità, vengono percepiti dal radar come un unico bersaglio. In molti casi di uso tattico del radar, la risoluzione è una caratteristica di fondamentale importanza, che determina la possibilità stessa di un uso pratico del radar.

4. L'immunità alle interferenze è caratterizzata dalla capacità del radar di svolgere le sue funzioni sotto l'influenza di vari tipi di interferenze, naturali e organizzate.

5. Larghezza di bandaè determinato dalla densità di un flusso casuale di bersagli, le cui informazioni vengono elaborate dal radar ed emesse con una determinata precisione.

6. Tempo di implementazione (portare a condizioni di lavoro). Questo parametro caratterizza la possibilità di utilizzo radar dentro in un ambiente in rapido mutamento.

Introduzione al radar.

introduzione

Risolvere un numero enorme di problemi con una data efficienza è impossibile senza l'uso della tecnologia radar, i cui principi fisici si basano sulla diffusione delle onde radio da parte di oggetti, formazioni meteorologiche e altre disomogeneità (di seguito oggetti) che differiscono nelle loro caratteristiche elettriche (permettività elettrica ε, costante dielettrica μ e conducibilità elettrica σ).

Intensità e altre caratteristiche non energetiche di diffusione o riflessione delle onde radio (intensità del campo secondario) dipendere:

Dal grado di differenza tra le caratteristiche degli oggetti irradiati e il mezzo di propagazione delle onde radio (RRW),

Dalla forma degli oggetti

Il rapporto tra le loro dimensioni l e lunghezza d'onda λ

Dalla polarizzazione delle onde radio.

Sono queste caratteristiche che interessano da un punto di vista applicato.

Pertanto, la considerazione dei concetti di base utilizzati nei radar è molto rilevante.

Per raggiungere i nostri obiettivi, considera le seguenti domande:

1. Basi fisiche del radar.

2. Sistemi di coordinate utilizzati nei radar.

3. Metodi di base del radar.

Questo materiale di formazione può essere trovato nelle seguenti fonti:

1. Bakulev PA Sistemi radar: libro di testo per le università. - M.:

Ingegneria radiofonica, 2004.

2. Belotserkovsky G.B. Fondamenti di radar e radar

dispositivi. - M.: Radio sovietica, 1975.

1. Basi fisiche del radar.

Radar - Questo è un campo della radioelettronica che si occupa del rilevamento di oggetti (bersagli), determinandone le coordinate spaziali, i parametri di movimento e le dimensioni fisiche utilizzando mezzi e metodi di ingegneria radiofonica.

I compiti elencati vengono risolti nel processo di sorveglianza radar e vengono chiamati i dispositivi progettati per questo stazioni radar(radar) o radar.

A bersagli radar (o semplicemente obiettivi) includono: veicoli aerei con equipaggio e senza pilota (LA), corpi spaziali naturali e artificiali, formazioni atmosferiche, navi marittime e fluviali, vari oggetti terrestri e sotterranei, di superficie e sottomarini, ecc.

Le informazioni sul bersaglio sono contenute nei segnali radar.

Nel caso del radar di un aeroplano, prima di tutto, è necessario ottenere informazioni sulle loro coordinate spaziali (portata al bersaglio e sue coordinate angolari).

Vengono chiamate le misurazioni della portata tecnica radio portata radiofonica e coordinate angolari - ricerca della direzione radiofonica.

La misurazione delle coordinate e della velocità dei bersagli è preceduta dal loro rilevamento, risoluzione e identificazione.

Sotto risoluzione gli obiettivi comprendono la definizione del numero di obiettivi in ​​un gruppo, la loro lunghezza, classe, ecc.

Riconoscimento scopo significa la determinazione delle sue caratteristiche essenziali, in particolare la nazionalità.

Definizione del tipo(classe) del bersaglio viene prodotta nel processo di riconoscimento, che comporta una complessa elaborazione dei segnali radar.

Viene chiamata la totalità delle informazioni ricevute dai mezzi radar informazioni radar . Quest'ultimo viene trasmesso a posti di comando, PC e dispositivi esecutivi.

Di tutte le funzioni elencate del radar, la principale è sorveglianza radar(rilevamento di bersagli, misurazione di coordinate e parametri di movimento) e discriminazione degli oggetti, identificazione e trasmissione delle informazioni radar ricevute alla destinazione sono funzioni PJIC aggiuntive.

L'ottenimento di informazioni radar si basa sulle proprietà fisiche delle onde elettromagnetiche (EMW) utilizzate come vettori del segnale radar. Come è noto, gli EMW si propagano in un mezzo omogeneo in linea retta a velocità costante

dove , sono la permittività assoluta e la permeabilità del mezzo RRW.

Per spazio libero f/m; g/m e corrispondente/i.

La costanza del vettore velocità di propagazione EMW in un mezzo omogeneo, cioè il suo modulo e direzione, serve base fisica misurazioni radar.

In effetti, per questo motivo, la portata e il tempo di propagazione dell'onda radio (RV) sono direttamente proporzionali e se si misura il tempo di passaggio dell'onda tra il bersaglio e il radar, diventa nota la distanza tra loro:

Il target introduce disomogeneità nello spazio libero, poiché i suoi parametri e differiscono rispettivamente da quelli che violano la costanza del vettore velocità RRW.

Di conseguenza, l'oggetto converte l'emissione radio: parte dell'energia viene riflessa, parte viene assorbita dall'oggetto, trasformandosi in calore e l'altra parte, quando l'oggetto è radiotrasparente, viene rifratta, cambiando la direzione del RRT. Dal punto di vista radar, il primo caso è interessante quando il bersaglio diventa una sorgente di radiazione secondaria.

Di ritardo segnale riflesso rispetto a irradiato

determinare gamma inclinata obiettivi

Una soluzione del genere è anche possibile: sul bersaglio, se è "suo", e non del nemico, è installato un ricetrasmettitore, chiamato imputato, o un ripetitore, che riceve il segnale di sondaggio dal radar e lo amplifica per lanciare il trasmettitore. Il segnale di risposta viene ricevuto dal radar e la portata del bersaglio è determinata dalla formula

, (1.5)

dove è il ritardo del segnale di risposta rispetto a quello di tastatura, è il tempo di ritardo noto del segnale nei circuiti transponder.

Il valore deve essere misurato con un orologio elettronico non inerziale, poiché il tempo di ritardo dei segnali radar è molto piccolo (da micro a millisecondi).

Ad esempio, EMW riflesso da un bersaglio situato a distanza D= 150 m dal radar, sono ritardati di 1 µs e ogni chilometro di distanza dal bersaglio corrisponde a un ritardo EMW di 1000/150 = 6,7 µs.

Supponiamo che un'antenna radar abbia la forma di una schiera rettilinea di R vibratori distanziati l'uno dall'altro a distanza d(Fig. 1.1, a). La notevole lontananza del bersaglio dal radar consente di ipotizzare che i raggi provenienti dal bersaglio ai vibratori siano diretti parallelamente ad un angolo φ rispetto alla schiera di antenne, e le ampiezze delle forze motrici elettriche (EMF) indotte nei singoli vibratori sono uguali tra loro: .

In queste condizioni, le fem dei vibratori vicini differiscono solo per lo sfasamento ψ causato dalla differenza nel percorso delle onde. Poiché per ogni unità di lunghezza questa onda viaggiante è in fase di ritardo di un angolo, quindi

. (1.6)

Aggiunta di vettori EMF di vibratori a diversi angoli ψ \u003d ψ "(Fig. 1.1, b) e ψ \u003d ψ" (Fig. 1.1, c) fornisce un diverso EMF risultante. Come si può vedere dalla Figura 1.1 e dalla formula (1.6), al variare di φ cambia la fase ψ e, di conseguenza, l'ampiezza dell'EMF risultante nell'antenna ricevente. Ciò implica la possibilità di trovare la direzione del bersaglio in base alle caratteristiche di ampiezza e fase della direttività dell'antenna.

Riso. 1.1. Ricezione di EMW da un array di antenne a vibratore lineare (a) e diagrammi vettoriali dell'EMF dell'array per diverse direzioni di irradiazione (b, c)

Come già accennato, il motivo principale per la formazione di tali caratteristiche era la differenza nel ritardo delle onde ricevute dai singoli elementi della schiera di antenne. Pertanto, non solo la portata radio, ma anche la ricerca della direzione radio si basa sulla costanza della velocità e della direzione dell'RRW.

Le velocità radiali e angolari del bersaglio possono essere trovate calcolando la velocità di aumento della portata e degli angoli nel tempo. Di solito si preferisce un'operazione più semplice e precisa: una misurazione diretta del cosiddetto spostamento Doppler della frequenza portante del segnale, causato dal movimento del bersaglio.

Lo spostamento della frequenza Doppler è correlato alla velocità radiale del movimento

rapporto oggetto

, (1.7)

dove è la lunghezza d'onda del segnale emesso; è la velocità radiale del moto relativo del bersaglio.

Se il bersaglio si avvicina al radar o si allontana da esso, il segnale riflesso appare nel radar, rispettivamente, prima o dopo rispetto a quando il bersaglio è fermo. A causa di ciò, la fase dell'onda ricevuta ha altri valori, che equivalgono a un incremento della frequenza del segnale radio. Misurando l'incremento di frequenza ricevuto (Doppler), è possibile (sempre a causa della costanza della velocità RRR) determinare la velocità radiale del target.

Proprio come la differenza nel tempo di ritardo del segnale negli elementi dell'antenna è determinata dalle coordinate angolari del bersaglio, la differenza negli spostamenti di frequenza Doppler negli stessi elementi (solitamente estremi) dell'array di antenne è determinata dalla velocità di variazione di la posizione angolare del bersaglio.

Altre proprietà fisiche di EMW sono:

Rettilineità di propagazione in un mezzo omogeneo, importante per la misura di fornitura di coordinate angolari e parametri di movimento;

La capacità di formare un raggio stretto, aumentando così la precisione, la risoluzione e l'immunità al rumore del radar;

La capacità di riflettere dagli oggetti;

La capacità di cambiare la sua frequenza in presenza di movimento relativo del bersaglio e del radar.

Pertanto, i segnali radar riflessi dai bersagli contengono tutte le informazioni su di essi, poiché tutti i parametri del segnale (ampiezza, frequenza, fase iniziale, durata, spettro, polarizzazione, ecc.) cambiano durante la riflessione.

Se Maxwell non avesse previsto l'esistenza delle onde radio e Hertz non le avesse scoperte in pratica, la nostra realtà sarebbe stata completamente diversa. Non abbiamo potuto scambiare rapidamente informazioni utilizzando la radio e cellulari, esplora pianeti e stelle lontani con l'aiuto di radiotelescopi, osserva aerei, navi e altri oggetti con l'aiuto dei radar.

In che modo le onde radio ci aiutano in questo?

Sorgenti di onde radio

Le sorgenti di onde radio in natura sono i fulmini: gigantesche scariche elettriche nell'atmosfera, la cui corrente può raggiungere i 300 mila ampere e la tensione è di miliardi di volt. Vediamo fulmini durante i temporali. A proposito, si verificano non solo sulla Terra. Lampi di fulmini sono stati rilevati su Venere, Saturno, Giove, Urano e altri pianeti.

Quasi tutti i corpi spaziali (stelle, pianeti, asteroidi, comete, ecc.) sono anche sorgenti naturali di onde radio.

Nelle trasmissioni radiofoniche, radar, satelliti per comunicazioni, comunicazioni fisse e mobili, vari sistemi la navigazione utilizza onde radio artificiali. La fonte di tali onde sono generatori ad alta frequenza oscillazioni elettromagnetiche, la cui energia viene trasmessa nello spazio mediante antenne trasmittenti.

Proprietà delle onde radio

Le onde radio sono onde elettromagnetiche la cui frequenza è compresa tra 3 kHz e 300 GHz e la lunghezza è rispettivamente da 100 km a 1 mm. Diffondendosi nell'ambiente, obbediscono a determinate leggi. Quando si passa da un mezzo all'altro, si osserva la loro riflessione e rifrazione. In essi sono inerenti anche i fenomeni di diffrazione e di interferenza.

La diffrazione, o flessione, si verifica se ci sono ostacoli nel percorso delle onde radio che sono inferiori alla lunghezza dell'onda radio. Se le loro dimensioni risultano essere maggiori, le onde radio vengono riflesse da loro. Gli ostacoli possono essere di origine artificiale (strutture) o naturale (alberi, nuvole).

Le onde radio vengono riflesse anche dalla superficie terrestre. Inoltre, la superficie dell'oceano li riflette circa il 50% in più rispetto alla terraferma.

Se l'ostacolo è un conduttore di corrente elettrica, le onde radio emettono parte della loro energia e nel conduttore viene creata una corrente elettrica. Parte dell'energia viene spesa per l'eccitazione delle correnti elettriche sulla superficie della Terra. Inoltre, le onde radio divergono dall'antenna in cerchi in diverse direzioni, come le onde di un sasso gettato nell'acqua. Per questo motivo, le onde radio perdono energia nel tempo e decadono. E più lontano dalla sorgente è il ricevitore delle onde radio, più debole è il segnale che lo ha raggiunto.

L'interferenza, o la sovrapposizione, provoca l'amplificazione o l'attenuazione reciproca delle onde radio.

Le onde radio si propagano nello spazio a una velocità uguale alla velocità della luce (a proposito, anche la luce è un'onda elettromagnetica).

Come tutte le onde elettromagnetiche, le onde radio sono caratterizzate da lunghezza d'onda e frequenza. La frequenza è correlata alla lunghezza d'onda dalla relazione:

f= c/ λ ,

dove f è la frequenza dell'onda;

λ - lunghezza d'onda;

c è la velocità della luce.

Come puoi vedere, maggiore è la lunghezza d'onda, minore è la sua frequenza.

Le onde radio sono suddivise nelle seguenti gamme: onde extra lunghe, lunghe, medie, corte, ultra corte, millimetriche e decimillimetriche.

Propagazione delle onde radio

Le onde radio di diversa lunghezza non si propagano allo stesso modo nello spazio.

Onde ultra lunghe(lunghezza d'onda di 10 km o più) aggirano facilmente grandi ostacoli vicino alla superficie terrestre e ne vengono assorbiti molto debolmente, quindi perdono meno energia rispetto ad altre onde radio. Di conseguenza, decadono anche molto più lentamente. Pertanto, nello spazio, tali onde si propagano su distanze fino a diverse migliaia di chilometri. La profondità della loro penetrazione nell'ambiente è molto ampia e vengono utilizzati per comunicare con sottomarini situati a grandi profondità, nonché per vari studi di geologia, archeologia e ingegneria. La capacità delle onde ultralunghe di piegarsi facilmente attorno alla Terra consente di studiare l'atmosfera terrestre con il loro aiuto.

Lungo, o chilometro, onde(da 1 km a 10 km, frequenza 300 kHz - 30 kHz) sono anch'essi soggetti a diffrazione, quindi sono in grado di propagarsi su distanze fino a 2.000 km.

medio, o ettometrico, onde(da 100 m a 1 km, frequenza 3000 kHz - 300 kHz) aggirano peggio gli ostacoli sulla superficie terrestre, vengono assorbiti più fortemente, quindi decadono molto più velocemente. Si estendono su distanze fino a 1.000 km.

onde corte comportarsi diversamente. Se sintonizziamo l'autoradio in città su una breve onda radio e iniziamo a muoverci, man mano che ci allontaniamo dalla città, la ricezione del segnale radio peggiorerà e a una distanza di circa 250 km si interromperà completamente. Tuttavia, dopo qualche tempo, le trasmissioni radiofoniche riprenderanno. Perché sta succedendo?

Il fatto è che le onde radio a corto raggio (da 10 ma 100 m, frequenza 30 MHz - 3 MHz) sulla superficie terrestre svaniscono molto rapidamente. Tuttavia, le onde che partono con un ampio angolo rispetto all'orizzonte vengono riflesse dallo strato superiore dell'atmosfera, la ionosfera, e ritornano indietro, lasciando dietro di sé centinaia di chilometri di "zona morta". Inoltre, queste onde sono già riflesse dalla superficie terrestre e di nuovo dirette alla ionosfera. Ripetutamente riflesse, sono in grado di girare più volte Terra. Più corta è l'onda, maggiore è l'angolo di riflessione dalla ionosfera. Ma di notte, la ionosfera perde la sua riflettività, quindi le comunicazioni a onde corte sono peggiori di notte.

MA onde ultracorte(metro, decimetro, centimetro con lunghezza d'onda inferiore a 10 m) non può essere riflesso dalla ionosfera. Diffondendosi in linea retta, lo penetrano e salgono più in alto. Questa proprietà viene utilizzata per determinare le coordinate degli oggetti nell'aria: aerei, stormi di uccelli, il livello e la densità delle nuvole, ecc. Ma le onde ultracorte non possono circolare anche sulla superficie terrestre. A causa del fatto che si propagano all'interno della linea di vista, vengono utilizzati per le comunicazioni radio a una distanza di 150 - 300 km.

Nelle loro proprietà, le onde ultracorte sono vicine alle onde luminose. Ma le onde luminose possono essere raccolte in un raggio e inviate a Posto giusto. Ecco come sono disposti un proiettore e una torcia. Lo stesso si fa con le onde ultracorte. Sono assemblati con speciali specchi d'antenna e viene inviato un raggio stretto la giusta direzione, che è particolarmente importante, ad esempio, nelle comunicazioni radar o satellitari.

onde millimetriche(da 1 cm a 1 mm), le onde più corte della gamma radio, sono simili alle onde ultracorte. Si propagano anche in linea retta. Ma un serio ostacolo per loro sono le precipitazioni, la nebbia, le nuvole. Oltre alla radioastronomia, alle comunicazioni radio ad alta velocità, hanno trovato applicazione nella tecnologia a microonde utilizzata in medicina e nella vita di tutti i giorni.

Submillimetro, o decimillimetro, appartengono alle onde radio anche le onde (da 1 mm a 0,1 mm) secondo la classificazione internazionale. In condizioni naturali, quasi non esistono. Nello spettro energetico del Sole, occupano una frazione trascurabile. Non raggiungono la superficie terrestre, poiché vengono assorbiti dal vapore acqueo e dalle molecole di ossigeno nell'atmosfera. Creati da sorgenti artificiali, vengono utilizzati nelle comunicazioni spaziali, per studiare le atmosfere della Terra e di altri pianeti. L'alto grado di sicurezza di queste onde per il corpo umano consente loro di essere utilizzate in medicina per la scansione degli organi.

Le onde submillimetriche sono chiamate "onde del futuro". È del tutto possibile che diano agli scienziati l'opportunità di studiare la struttura delle molecole delle sostanze in un modo completamente nuovo e, in futuro, forse anche consentire loro di controllare i processi molecolari.

Come puoi vedere, ogni gamma di onde radio viene utilizzata dove le caratteristiche della sua propagazione vengono utilizzate con il massimo beneficio.

Poiché durante la trasmissione di onde elettromagnetiche, il ricevitore e il trasmettitore si trovano spesso vicino alla superficie terrestre, la forma e le proprietà fisiche della superficie terrestre influenzeranno in modo significativo la propagazione delle onde radio. Inoltre, la propagazione delle onde radio sarà influenzata anche dallo stato dell'atmosfera.

A strati superiori l'atmosfera è la ionosfera. La ionosfera riflette le onde con una lunghezza d'onda λ>10 m Consideriamo ogni tipo di onda separatamente.

onde ultracorte

Onde ultracorte - (λ< 10 м). Этот диапазон волн не отражается ионосферой, а проникает сквозь нее. Они не способны огибать земную поверхность, поэтому чаще всего используются для передачи сигнала на расстояния в пределах прямой видимости.

Inoltre, poiché penetrano nella ionosfera, possono essere utilizzati per trasmettere un segnale spazio, per comunicare con la navicella spaziale. Recentemente, i tentativi di rilevare altre civiltà e di trasmettere loro vari segnali sono diventati più frequenti. Vengono inviati vari messaggi, formule matematiche, informazioni su una persona, ecc.

onde corte

La gamma delle onde corte va da 10 ma 100 m Queste onde saranno riflesse dalla ionosfera. Si propagano su lunghe distanze solo per il fatto che saranno ripetutamente riflessi dalla ionosfera alla Terra e dalla Terra alla ionosfera. Queste onde non possono passare attraverso la ionosfera.

Possiamo emettere un segnale a Sud America, ma prendilo, ad esempio, nel centro dell'Asia. Questa gamma di onde è, per così dire, schiacciata tra la Terra e la ionosfera.

Onde medie e lunghe

Onde medie e lunghe - (λ è molto più di 100 m). Questa gamma di onde è riflessa dalla ionosfera. Inoltre, queste onde si piegano bene attorno alla superficie terrestre. Ciò è dovuto al fenomeno della diffrazione. Inoltre, più lunga è la lunghezza d'onda, più pronunciato sarà questo inviluppo. Queste onde vengono utilizzate per trasmettere segnali su lunghe distanze.

Radar

Il radar riguarda il rilevamento e l'identificazione posizione esatta qualche oggetto che utilizza onde radio. Un'installazione radar è chiamata radar o radar. Il radar è costituito da parti di ricezione e trasmissione. Le onde altamente dirette vengono trasmesse dall'antenna.

Le onde riflesse vengono ricevute dalla stessa antenna o da un'altra. Poiché l'onda è altamente direzionale, possiamo parlare di un raggio radar. La direzione verso l'oggetto è definita come la direzione del raggio nel momento in cui il raggio riflesso è entrato nell'antenna ricevente.

La radiazione pulsata viene utilizzata per determinare la distanza da un oggetto. L'antenna trasmittente emette onde in impulsi molto brevi e il resto del tempo lavora per ricevere onde riflesse.

La distanza è determinata misurando il tempo di percorrenza dell'onda verso l'oggetto e ritorno. E poiché la velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche è uguale alla velocità della luce, sarà valida la seguente formula.