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zt:多波段无源电磁波信号接收雷达。看看你和他谁在扯
送交者: 好啊好啊 2007年09月05日00:00:00 于 [史地人物] 发送悄悄话


  多波段无源电磁波信号接收雷达

  目前的空中飞行器,包括隐形飞机,主要对外发射的电磁波有:飞由于都达到了超音速,和空气的摩擦产生的红外线,和飞机发动机对外喷出的尾气中的释放的红外线;飞机对外联络时,对外发射的通信电磁波,目前为数字通信信号;飞机机身对空中的电视信号的反射的电磁波;飞机机身对空中的中波和长波收音机接收的电磁波信号的反射的电磁波;飞机对雷达波的反射的电磁波信号,还有飞机反射的可见光电磁波信号(这个可用天文高倍望远镜观测到)。

  隐形飞机,进行隐形以后,没有了通信信号的电磁波发射和飞机发动机对外喷出的尾气中的释放的红外线的减少。但其它信号,虽然反射的信号较弱,但仍有信号反射。

原理:

  我们在家看无线电视的时候,常会发现电视的图像质量,因为周围的高层建筑物对电视信号的反射的电磁波,再由电视天线同时接收电视台直接发射的电磁波信号和由高层建筑物对电视信号的反射的电磁波信号,使电视上出现了重影,这个重影会因为高层建筑物对电视信号接收天线的距离的不同而不同,即电视中主画面与重影画面的重迭距离不同。

  如果,此时,我们在高层建筑物对电视信号反射的位置上,放一个无线电视信号接收天线,替代高层建筑物,并将信号接入到同一个电视中,也会产生同样的一个重影,即人造“高层建筑物”对电视信号的反射的电磁波。

  我们根据重影的重迭距离的大小,和两个电视接收天线的距离,以及天线接收信号的方位与角度,就能较准确地计算出电视发射塔与电视的距离和方位。

 在此,如果只有两个电视接收天线,在一种情况下,是测不出电视发射塔与电视的距离和方位的,那就是当两个电视接收天线与电视发射塔成等腰三角形的时候,即以电视发射塔为等腰三角形的顶点,两个电视接收天线为等腰三角形的两个底角的时候,电视接收的信号在电视上播放后,图像质量很清晰的。

  所以要三个接收点,即分别在成三角形的三个顶点上,各有一组电磁波信号接收装置。

  这就是一,为什么罗马尼亚的无源接收雷达要三个接收点。

  这个问题可以这样来理解:设电视信号发射塔到无线电视信号接收天线的第一个天线的距离为S1,到第二个天线的距离为S2,由于S1与S2不相等,所以,从电视信号发射塔发出的同一个波形的无线电视信号,到达S1与S2的时间不相等,因此,这两个天线上接收的信号在电视上播放后,就产生了一个图像的错位,专业属语就叫着“相位差”。根据重影的重迭距离的大小,也就说相位差Δφ=φ2-φ1的大小,就可以算出时间差Δt的大小。

  这样,电视发射塔的位置就位于,一个偶函数上的不连续的点上,有点深了。也就是说,在相差一个波长λ的情况下,加上到其中一个天线上的时间差Δt,即电视发射塔的位置就位于nλ+lΔt(n为自然数,l为系数)。

  三组分别在三角形的三个顶点上的无线电视接收装置,就可以有两条偶函数曲线,这两条偶函数曲线的交点,就是电视发射塔,在二维空间的精确位置。

  四组无线电视接收天线,不在同一个平面上的四点上,就能是到电视发射塔在四维空间的精确位置。这一切电脑都会准确地计算了。

  但实际上,如果把两个不同地点放置天线上接收的信号在同一电视上播放后,就会产生重影,如果把这时电视上电子枪上的信号,帧频信号,行频信号,同时接到示波器上,就可以得出:同波形的信号,帧频信号与帧频信号之间有一个错位,即相位差。帧频为100HZ,光速为30万公里每秒,那么,帧频的波长为3000公里,再往下,就是行频信号的错位,即相位差,再到图像信号的错位,而图像信号的频率为6MHZ,波长为50M,因此,仅此,就可以从示波器上的信号中,分析,计算,得出电视发射塔的精确位置,误差应该为厘米以内了。

具体做法:以做一个以电视信号为信号源的无源探测雷达.

无线电视的天线,以能接收角度为十度范围的电视台发射的电视信号,那么,360度的要都能接收到电视信号,就需要36个无线电视接收天线,在同一根杆上放置.

四组这样的无线电视接收天线,放在不在同一个平面的四个点上.每个点上放一个这样的无线电视接收天线组.

将所接收的电视信号进行放大,这己有卫星电视放大器了,就用它.

现在的每台电视机的线路板,可以说都是高灵敏度的电子处理器件了,应列入高科技产品,只是其为民用而己,电子信号放大和处理器.因为,无线电视的线路板能将所接收到的复杂信号处理和分离,得到我们所需要图像.按照目前的50套电视节目,就要100台电视机及电视的无线电视接信号处理的线路板.将可能的电视信号存储在电视机中.使得只要有信号就可以将其电视节目记录下来,存入在电脑中。

  将电视机接收的信号中,从电视机示相管的电子枪,帧频信号,行频信号,同时接入到示波器中。这样,同一个波形的无线电视信号,就会在示波器中显示出来,同时,可以对从两个不同地点放置天线上接收的信号的,同一个波产生的错位,即相位差进行分析。再通过电脑计算,就可以准确地计算出,被射的电视信号反射物的具体空间坐标了。

  讨论:

  如果,在无线电视接收天线组上,再同时装上,无线电收音机的长波、中波、短波的接收天线,以及雷达波的接收天线(从别处有源雷达上发出的雷达波,被飞机反射后的雷达波)。就可以做到对空中目标的多波段无源电磁波信号接收,叫做多波段无源电磁波信号接收雷达了。

  应用前景:

  这个原理可以用在民用,如大雾天气,机场民用飞机的盲降系统。而在民用飞机上,不在同一平面上的四个点上,装上四个袖珍收音机的大小和类似装置(因为飞机通话系统的电磁波就可用了),就可以把飞每次降落过程中的定位信息,用电脑把数据记录下来并存储起来,那么,到了雾天,就可以根据这些数据,进行盲降了。这也可以叫做“回声定位系统”了。


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