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zt:多波段無源電磁波信號接收雷達。看看你和他誰在扯
送交者: 好啊好啊 2007年09月05日00:00:00 於 [史地人物] 發送悄悄話


  多波段無源電磁波信號接收雷達

  目前的空中飛行器,包括隱形飛機,主要對外發射的電磁波有:飛由於都達到了超音速,和空氣的摩擦產生的紅外線,和飛機發動機對外噴出的尾氣中的釋放的紅外線;飛機對外聯絡時,對外發射的通信電磁波,目前為數字通信信號;飛機機身對空中的電視信號的反射的電磁波;飛機機身對空中的中波和長波收音機接收的電磁波信號的反射的電磁波;飛機對雷達波的反射的電磁波信號,還有飛機反射的可見光電磁波信號(這個可用天文高倍望遠鏡觀測到)。

  隱形飛機,進行隱形以後,沒有了通信信號的電磁波發射和飛機發動機對外噴出的尾氣中的釋放的紅外線的減少。但其它信號,雖然反射的信號較弱,但仍有信號反射。

原理:

  我們在家看無線電視的時候,常會發現電視的圖像質量,因為周圍的高層建築物對電視信號的反射的電磁波,再由電視天線同時接收電視台直接發射的電磁波信號和由高層建築物對電視信號的反射的電磁波信號,使電視上出現了重影,這個重影會因為高層建築物對電視信號接收天線的距離的不同而不同,即電視中主畫面與重影畫面的重迭距離不同。

  如果,此時,我們在高層建築物對電視信號反射的位置上,放一個無線電視信號接收天線,替代高層建築物,並將信號接入到同一個電視中,也會產生同樣的一個重影,即人造“高層建築物”對電視信號的反射的電磁波。

  我們根據重影的重迭距離的大小,和兩個電視接收天線的距離,以及天線接收信號的方位與角度,就能較準確地計算出電視發射塔與電視的距離和方位。

 在此,如果只有兩個電視接收天線,在一種情況下,是測不出電視發射塔與電視的距離和方位的,那就是當兩個電視接收天線與電視發射塔成等腰三角形的時候,即以電視發射塔為等腰三角形的頂點,兩個電視接收天線為等腰三角形的兩個底角的時候,電視接收的信號在電視上播放後,圖像質量很清晰的。

  所以要三個接收點,即分別在成三角形的三個頂點上,各有一組電磁波信號接收裝置。

  這就是一,為什麼羅馬尼亞的無源接收雷達要三個接收點。

  這個問題可以這樣來理解:設電視信號發射塔到無線電視信號接收天線的第一個天線的距離為S1,到第二個天線的距離為S2,由於S1與S2不相等,所以,從電視信號發射塔發出的同一個波形的無線電視信號,到達S1與S2的時間不相等,因此,這兩個天線上接收的信號在電視上播放後,就產生了一個圖像的錯位,專業屬語就叫着“相位差”。根據重影的重迭距離的大小,也就說相位差Δφ=φ2-φ1的大小,就可以算出時間差Δt的大小。

  這樣,電視發射塔的位置就位於,一個偶函數上的不連續的點上,有點深了。也就是說,在相差一個波長λ的情況下,加上到其中一個天線上的時間差Δt,即電視發射塔的位置就位於nλ+lΔt(n為自然數,l為係數)。

  三組分別在三角形的三個頂點上的無線電視接收裝置,就可以有兩條偶函數曲線,這兩條偶函數曲線的交點,就是電視發射塔,在二維空間的精確位置。

  四組無線電視接收天線,不在同一個平面上的四點上,就能是到電視發射塔在四維空間的精確位置。這一切電腦都會準確地計算了。

  但實際上,如果把兩個不同地點放置天線上接收的信號在同一電視上播放後,就會產生重影,如果把這時電視上電子槍上的信號,幀頻信號,行頻信號,同時接到示波器上,就可以得出:同波形的信號,幀頻信號與幀頻信號之間有一個錯位,即相位差。幀頻為100HZ,光速為30萬公里每秒,那麼,幀頻的波長為3000公里,再往下,就是行頻信號的錯位,即相位差,再到圖像信號的錯位,而圖像信號的頻率為6MHZ,波長為50M,因此,僅此,就可以從示波器上的信號中,分析,計算,得出電視發射塔的精確位置,誤差應該為厘米以內了。

具體做法:以做一個以電視信號為信號源的無源探測雷達.

無線電視的天線,以能接收角度為十度範圍的電視台發射的電視信號,那麼,360度的要都能接收到電視信號,就需要36個無線電視接收天線,在同一根杆上放置.

四組這樣的無線電視接收天線,放在不在同一個平面的四個點上.每個點上放一個這樣的無線電視接收天線組.

將所接收的電視信號進行放大,這己有衛星電視放大器了,就用它.

現在的每台電視機的線路板,可以說都是高靈敏度的電子處理器件了,應列入高科技產品,只是其為民用而己,電子信號放大和處理器.因為,無線電視的線路板能將所接收到的複雜信號處理和分離,得到我們所需要圖像.按照目前的50套電視節目,就要100台電視機及電視的無線電視接信號處理的線路板.將可能的電視信號存儲在電視機中.使得只要有信號就可以將其電視節目記錄下來,存入在電腦中。

  將電視機接收的信號中,從電視機示相管的電子槍,幀頻信號,行頻信號,同時接入到示波器中。這樣,同一個波形的無線電視信號,就會在示波器中顯示出來,同時,可以對從兩個不同地點放置天線上接收的信號的,同一個波產生的錯位,即相位差進行分析。再通過電腦計算,就可以準確地計算出,被射的電視信號反射物的具體空間坐標了。

  討論:

  如果,在無線電視接收天線組上,再同時裝上,無線電收音機的長波、中波、短波的接收天線,以及雷達波的接收天線(從別處有源雷達上發出的雷達波,被飛機反射後的雷達波)。就可以做到對空中目標的多波段無源電磁波信號接收,叫做多波段無源電磁波信號接收雷達了。

  應用前景:

  這個原理可以用在民用,如大霧天氣,機場民用飛機的盲降系統。而在民用飛機上,不在同一平面上的四個點上,裝上四個袖珍收音機的大小和類似裝置(因為飛機通話系統的電磁波就可用了),就可以把飛每次降落過程中的定位信息,用電腦把數據記錄下來並存儲起來,那麼,到了霧天,就可以根據這些數據,進行盲降了。這也可以叫做“回聲定位系統”了。


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