báo cáo cuối kì vật lí 2 SÓNG RADAR và ỨNG DỤNG

SÓNG RADAR và ỨNG DỤNG Xem nội dung đầy đủ tại: https://123doc.org/document/5052285-thuyet-trinh-vat-li.htmSÓNG RADAR và ỨNG DỤNG Xem nội dung đầy đủ tại: https://123doc.org/document/5052285-thuyet-trinh-vat-li.htmSÓNG RADAR và ỨNG DỤNG Xem nội dung đầy đủ tại: https://123doc.org/document/5052285-thuyet-trinh-vat-li.htmSÓNG RADAR và ỨNG DỤNG Xem nội dung đầy đủ tại: https://123doc.org/document/5052285-thuyet-trinh-vat-li.htmSÓNG RADAR và ỨNG DỤNG SÓNG RADAR và ỨNG DỤNG Xem nội dung đầy đủ tại: https://123doc.org/document/5052285-thuyet-trinh-vat-li.htm Xem nội dung đầy đủ tại: https://123doc.org/document/5052285-thuyet-trinh-vat-li.htm

Đề tài:

BÁO CÁO CUỐI KÌ

Giảng viên hướng dẫn: Dương Thị Như Tranh

VẬT LÍ A2

Lớp L18

SÓNG RADAR và ỨNG DỤNG

1 Giới thiệu về radar

2 Nguyên lí hoạt động

3 Ứng dụng

4 Các yếu tố ảnh hưởng tới radar

1 Giới thiệu về radar

Radar là từ viết tắt của Radio Detection and Ranging, có nghĩa là dò tìm và định vj bằng sóng vô tuyến Đây là một

hệ thống dùng để định vị, đo khoảng cách và lập bản đồ các vật thể.

Radar được một người Scotland Robert Watson-Watt 1973) chế tạo ra.

(1892-Trong chiến tranh thế giới thứ II, radar được sử dụng chủ yếu trong quân sự Sau đó, radar được cải tiến rất nhiều và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau: kiểm soát không lưu, theo dõi thời tiết, thuật đo sao, và kiểm soát tốc độ đường…

2 Nguyên lí hoạt động

Radar hoạt động ở tần sô vô tuyến siêu cao tần, có bước sóng siêu cực ngắn, dưới dạng xung được phát theo một tần số lập xung nhất định.Radar sử dụng sóng điện từ, nhờ vào anten, sóng radar tập trung thành một luồng hẹp phát vào trong không gian Trong quá trình lan truyền, sóng radar gặp bất kỵ mục tiêu nào thì nó bị phản xạ trở lại Tín hiệu phản xạ trở lại được chuyển sang tín hiệu điện Nhờ biết được vận tốc sóng, thời gian sóng phản xạ trở lại nên có thể biết được khoảng cách

từ máy phát đến mục tiêu

Chỉ với một lượng nhỏ sóng phản xạ, tín hiệu radio có thể dễ dàng thu nhận và khuyếch đại Sóng radio có thể

dễ dàng tạo ra với cường độ thích hợp, có thể phát hiện một lượng sóng cực nhỏ và sau đó khuyếch đại vài lần

dùng siêu âm

3 Vai trò và Ứng dụng

Vai trò :radar đóng một vai trò quan trọng trong ngành hàng không và hàng hải, trong dân sự lẫn quốc phòng ứng dụng : radar được ứng

dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực quan trọng như:

Trong quân sự: dùng radar để phát hiện tên lửa, máy bay, tàu…khi xâm nhập vào lãnh thổ để kịp thời ngăn chặn bảo vệ chủ quyền an toàn quốc gia

Trong dự báo thời tiết: dự báo trước thời tiết xấu như bão, mưa

dông,… có thể tránh được những rủi ro đáng tiếc, tránh được mất mác về người và tài sản

ngoài ra radar còn dùng:

Để đo áp suất các electrons ở tầng điện ly chính là mục tiêu của radar những electron này có thể phát ra sóng radio, cường độ sóng dội lại sẽ đo dược số electron có khả năng phát xạ sóng radio từ

Đo tốc độ gió

Khi một electron di thoát ra khỏi một nguyên tử nó sẽ làm cho nguyên tử tích điện dương

Các ion ở thể khí này có nhiệt độ khác nhau

Hỗn hợp electron/ion này được gọi là một plasma và nó luôn luôn di chuyển (gió mà ta cảm nhận)

Do vậy radar phát xạ rời rạc (incoherent scatter radar) có thể

đo được tốc độ gió…

4 Các yếu tố ảnh hưởng tới radar

• Căn cứ vào vận tốc di chuyển của sóng điện từ

trường, người ta tính khoảng cách mục tiêu: là khoảng ½ thời gian sóng di chuyển đến mục tiêu

và trở về thiết bị thu phát

• Đơn vị thời gian được sử dụng là microsecond

- Sự di chuyển của sóng cũng giống sóng biển

- Đặc tính sóng gồm: năng lượng, tần số, biên độ,

tốc độ di chuyển, kiểu phân cực sóng

Một số mô hình phát xạ sóng vô tuyến

Trong thực tế xem xét liên quan tới việc phát hiện mục tiêu và phân

biệt mục tiêu, do vậy chỉ có độ rộng chùm tia theo chiều ngang là thật hẹp, giá trị tiêu biểu được cho giữa 0.65 đến 2.0 độ

Độ rộng chùm tia theo hướng thẳng đứng tương đối lớn, giá trị độ rộng này vào khoảng 15 đến 30 độ

1.3 Ảnh hưởng mặt biển lên sóng radar

Sóng radar được phát đi ở

tạo thành trong không gian

Hiện tượng này là kết quả

của sự xuyên nhiễu trực tiếp

giữa các sóng radar được

phát đi và các sóng này

được phản xạ từ phía mặt

nước biển

2 YẾU TỐ KHÍ QUYỂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐƯỜNG CHÂN

TRỜI RADAR

2.1 Đường chân trời

Sự ảnh hưởng của khí quyển lên đường chân trời của radar là một yếu tố khác mà ta

không nên bỏ qua khi đánh giá khả năng

phát hiện mục tiêu nào đó và đặc biệt đó là các đường bờ biển

Thông thường, sóng radar bị giới hạn trong việc ghi nhận lại tầm xa các đối tượng nằm thấp nơi đường chân trời

Tầm xa của đường chân trời tùy thuộc vào

độ cao của anten và độ bẻ cong sóng radar

Sự bẻ cong này gây ra bởi sự nhiễu xạ và

khúc xạ Sự nhiễu xạ là đặc tính vốn có của sóng điện từ Khúc xạ là tùy vào điều kiện

khí quyển nào đó

2.2 Các yếu tố thời tiết ảnh hưởng sóng radar

Trong trường hợp có mưa, các phần tử nước

trong mưa sẽ tác động làm phân tán và suy hao

Sự phân bố lượng mưa có ảnh hưởng đến mức độ suy hao tín hiệu radar

Nếu kích thước hình dạng hạt mưa có tỉ lệ đáng kể với bước sóng 3cm, thì sự cản trở xung dội mạnh sẽ được sinh ra tán xạ suy hao Nếu mục tiêu nằm bên trong vùng có mưa, xung dội từ đó sẽ bị suy giảm và ảnh hưởng đến tầm hoạt động radar

Nếu có một trận bão mạnh, hình ảnh radar

sẽ có khả năng bị xóa sạch vì cường độ suy hao quá lớn

Sương mù

Trong hầu hết các trường hợp có sương mù, các xung phản hồi radar không thật sự chịu ảnh hưởng Nhưng ở các vùng có sương mù dày đặc có thể khiến cho sự suy hao đến tầm hoạt động của radar.

Mây

Hình dạng hạt nước tạo thành đám mây quá nhỏ để tạo ra sự đáp ứng đối với tín hiệu ở bước sóng 3cm Nếu có một lượng mưa trong đám mây, người khai thác có thể thấy nó

trên màn hình radar.

Mưa đá

Xét về khía cạnh nước, mưa đá về cơ bản là các hạt mưa đóng băng phản xạ năng lượng sóng radar ít hơn so với nước Vì vậy, trong thực tế độ suy hao từ mưa đá thấp hơn so với mưa thường

Tuyết

Cũng tương tự như ảnh hưởng của mưa đá, sự ảnh hưởng cản trở chung của tuyết trên hình ảnh radar ít hơn so với mưa Tuyết rơi sẽ chỉ thấy trên màn hình với sóng 3cm ngoại trừ

CÁM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN CHÚ Ý

LẮNG NGHE

Tài liệu tham khảo