Калькулятор дальности действия радара

Мощность передатчика (Вт):

Усиление антенны (дБ):

Площадь отражателя (м²):

Минимальный сигнал (мкВ):

Частота (МГц):

Рассчитать дальность

Максимальная дальность: км

Радар — устройство для обнаружения и измерения параметров движущихся объектов с помощью радиоволн. Основные характеристики радара рассчитываются на основе мощности передатчика, частоты сигнала, параметров антенны и чувствительности приёмника. Предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором для удобства этих вычислений.

Основные параметры и их описание

• f — частота сигнала, ГГц.
• P_t — мощность передатчика, Вт.
• G — коэффициент усиления антенны (безразмерный).
• σ — эффективная площадь отражателя цели, м².
• P_min — минимальная мощность сигнала, воспринимаемая приёмником, Вт.

Расчёт максимальной дальности обнаружения

Максимальная дальность \( R_{max} \) рассчитывается по уравнению радара (Radar Range Equation):

$$
R_{max} = \sqrt[4]{\frac{P_t \cdot G^2 \cdot \lambda^2 \cdot \sigma}{(4\pi)^3 \cdot P_{min}}}
$$

где длина волны \( \lambda \) связана с частотой как:

$$
\lambda = \frac{c}{f}
$$

\( c = 3 \times 10^8 \text{ м/с} \) — скорость света.

Другие важные характеристики

Разрешение по дальности \( \Delta R \) — минимальное расстояние между двумя целями, при котором они различимы:
$$
\Delta R = \frac{c \cdot \tau}{2}
$$
где \( \tau \) — длительность импульса сигнала.

Скорость сканирования — угол обзора в градусах, покрываемый за единицу времени, зависит от скорости вращения антенны.

Справочная таблица: напряжение ↔ мощность ↔ уровень

• Формула перевода: \( P(\mu\text{W}) = \frac{U^2}{R} \), где \( U \) в микровольтах, \( R = 50 \, \Omega \)
• Перевод в dBm: \( P_{dBm} = 10 \cdot \log_{10}(P_{\mu W}) — 30 \)

Связь частоты и дальности радара

С ростом частоты радар обычно получает более узкий луч, лучшее разрешение по углу, но сигнал сильнее ослабляется атмосферой и препятствиями (поглощение, рассеяние). Но дальность обнаружения зависит не только от частоты, а и от мощности излучения, чувствительности приёмника, условий распространения и т.д.

📡 В целом, чем выше частота — тем выше затухание сигнала, особенно в атмосфере (водяной пар, дождь). Однако на более высоких частотах проще создать компактные антенны с высокой направленностью и улучшенным разрешением по расстоянию. Поэтому с ростом частоты дальность может падать из-за усиленного поглощения, но точная зависимость сложная и зависит от условий.

Частотные диапазоны радаров

Военные радары работают в разных диапазонах, в зависимости от задачи и типа радара:

Итого:

• Военные радары обычно используют диапазон от VHF (30 МГц) до Ka (40 ГГц), выбирая частоту в зависимости от задачи.
• Для дальнего обнаружения больших целей — чаще нижние частоты (VHF, UHF, L).
• Для точного наведения и распознавания — более высокие частоты (X, Ku, Ka).
• Дальность зависит от баланса частоты, мощности, чувствительности и условий среды.

Пример расчёта

Заданы параметры:

• f = 10 ГГц
• P_t = 1 кВт = 1000 Вт
• G = 3000
• σ = 1 м²
• P_min = 10^-13 Вт

Вычисляем длину волны:

$$
\lambda = \frac{3 \times 10^8}{10 \times 10^9} = 0{,}03 \text{ м}
$$

Максимальная дальность обнаружения:

$$
R_{max} = \sqrt[4]{\frac{1000 \times 3000^2 \times 0{,}03^2 \times 1}{(4\pi)^3 \times 10^{-13}}} \approx 114 \text{ км}
$$

Справочная таблица параметров радара

Области применения

• Военные и гражданские радиолокационные системы.
• Автомобильные радары для помощи в вождении.
• Метеорологические радиолокаторы для наблюдения за погодой.
• Воздушное и морское наблюдение.

Больше полезной информации о различных частотах и особенностях распространения радиоволн читайте в этом справочнике.