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レーダーレンジ方程式計算ツール

RCS、アンテナゲイン、雑音指数、帯域幅パラメータを含むレーダー範囲方程式を使用して、最大レーダー検出範囲を計算します。

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公式

R_max = (Pt·G²·λ²·σ / ((4π)³·Pmin))^(1/4)

R_max — Maximum detection range (m)
Pt — Peak transmit power (W)
G — Antenna gain (linear)
λ — Wavelength (m)
σ — Radar cross section (m²)
Pmin — Minimum detectable signal (kTBF) (W)

仕組み

レーダーレンジ方程式は、レーダーシステムの最大検出範囲を計算するレーダーシステム設計の基本式です。送信電力、アンテナ特性、ターゲットレーダーの断面積、および受信感度の関係を記述します。この式には、自由空間経路損失、大気減衰、その他の電磁波伝送の課題を含む信号伝搬損失が考慮されています。 この方程式の核となるのは、送信されるレーダー信号の電力密度と、受信機で検出可能な最小信号とのバランスを取ることです。主なパラメータには、ピーク送信電力、アンテナゲイン、波長、ターゲット反射率、システムノイズ特性などがあります。この複雑な関係により、エンジニアはさまざまな運用環境にわたるレーダーシステムの性能を予測し、最適化することができます。

計算例

与えられた:
-送信電力 (ポイント): 500 W
-アンテナゲイン (G): 30 デシベル
-波長 (λ): 0.03 メートル
-ターゲットレーダーの断面積 (σ): 10 m²
-システムノイズ指数: 6 dB
-レシーバ感度: -110 dBm
ステップ 1: 経路損失係数の計算
パスロス = (4π R) ²/λ²
ステップ 2: レーダーレンジ方程式の適用
Pr = (Pt * G² * λ² * σ)/((4π) ³ * R)
ステップ 3: 最大検出範囲を求める求解
R = [(Pt * G² * λ² * σ)/(Pr (最小))] ^ (1/4)
最終的に計算された航続距離: 約 75 キロメートル

実践的なヒント

  • ✓常に環境減衰要因を考慮に入れる
  • ✓ターゲットの動きとドップラー効果を考慮してください
  • ✓正確な測定には、校正済みの試験装置を使用してください
  • ✓実証テストによる理論計算の検証

よくある間違い

  • ✗大気吸収を無視する
  • ✗ターゲットレーダーの断面積の過度な単純化
  • ✗システムノイズフロアを無視
  • ✗誤った波長測定値の使用

よくある質問

送信電力、アンテナゲイン、ターゲット反射率、およびシステムノイズ特性が最も重要な要素です。
レーダーの断面積が大きい大きなターゲットは、信号の反射が大きくなるため、長距離でも検出しやすくなります。
基本原理は普遍的ですが、特定のレーダータイプでは方程式の特殊なバリエーションが必要になる場合があります。

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