Tutkayhtälö
Tutkayhtälö:
TODO: lähdeanalyysi, verifiointi.. Aikojen saatossa on näkynyt paljon kirjoissa olevia yhtälöitä joissa on Jotain Vialla
Monostaattisen (sama antenni lähettää ja vastaanottaa) tutkan tutkayhtälö:
Jossa:
- = vastaanotettu radioteho
- = lähetetty radioteho
- = antennivahvistus
- = aallonpituus
- = tutkapoikkipinta-ala (radar cross-section)
- = etäisyys (range)
Tutkayhtälö kuvaa tutka-asetelman kolmen osan: lähettimen, kohteen sirontaparametrien ja vastaanottimen keskinäisiä signaalisuhteita.
Kun lähetetään teholla ja lähetinantennin vahvistuksella kohti kohdetta, saadaan sirontakohteella:
jossa on tehotiheys sirottavalla kohteella. Edellä on "matkavaimennus" (spreading loss).
Saadaksemme sirontakohteen sieppaaman kokonaistehon, kerromme sille lankeavan tehotiheyden () kohteen tehollisella pinta-alalla (radar cross-section) ():
Huomaa toki, että tehollinen pinta-ala ei ole kohteen todellinen fyysinen pinta-ala, vaan sellainen ala, jolta saapuva teho poistuisi, jos voitaisiin olettaa kaiken muun tehon menevän kohteen ohi häiriöttä. :n todellinen arvo riippuu sekä sirottajan tehokkuudesta, että vastaanotinantennista.
Osa sirontakohteeseen energiasta absorboituu sinne, ellei kyseessä ole täydellinen johde tai eriste. Loppu säteilee uudelleen erilaisiin suuntiin. Osa joka absorboituu on: joten uudelleensäteillyt osa on: ja kokonaisuudessaan uudelleensäteillyt teho on:
Erilaiset kohteessa tapahtuvat johtuma- ja siirtymävirrat tuottavat radiotehon uudelleensäteilyä, jolla on oma suuntakuvionsa (kuten antenneilla). Huomaa myös, että sirottajan tehollinen vastaanottoala riippuu radiotehon saapumissuunnasta, joten yllä oleva pitää ymmärtää pätevän vain nimenomaisesta suunnasta tulevaan radiotehoon.
Uudelleensäteilyn suuntakuvio ei välttämättä ole sama, kuin :n sisääntuleva kuvio, lisäksi mahdollinen vahvistus vastaanottimen suuntaan merkitsee uudelleensäteilykuviolle. Näin saamme:
(S_r ??) missä on uudelleensäteilty kokonaisteho, on sironnan vahvistus vastaanottimen suuntaan ... and is the spreading factor for the reradiation.