Определение расстояний с помощью радиолокатора

Радиолокатор используется для определения расстояний до объектов. Это достигается измерением запаздывания короткого радиоимпульса, отраженного от самолета, ракеты, корабля и т.д.

Задача 1. На осциллограф подаются сигналы, излучаемые радиолокатором, и отраженные от самолета. При этом на экране осциллографа наблюдается картина, изображенная на рисунке (расстояние между пичками составляет половину горизонтального раствора электронного луча). Частота горизонтальной развертки осциллографа равна 10 кГц. Чему равно расстояние до самолета?

Чтобы можно было определить еще и местоположение объекта в пространстве, радиоизлучение должно быть направленным. Для этого необходимо по возможности снизить дифракционные эффекты, а, значит, использовать короткие радиоволны и соответствующие антенны. По этой причине диапазон длин волн, излучаемых радиолокационными станциями лежит в пределах от нескольких сантиметров до нескольких дециметров.

Задача 2 [12.2.13]. Чтобы точнее определять направление на наблюдаемый объект, необходимо, чтобы дифракционная расходимость излучения радиолокатора была как можно меньше. Сравните оценки размеров антенн радаров, излучающих трехсантиметровые и тридцатисантиметровые электромагнитные волны внутри угла 0,01 рад. На каких частотах должны работать генераторы радаров?

Генерация радиоволн с частотами 1010Гц и выше с помощью генераторов такого же типа, что и для радиопередач, встречается с техническими трудностями. По этой причине в радарах используют синхротронное излучение электронов, вращающихся в магнитном поле. Движущийся по круговой орбите электрон, имеет непрерывно изменяющееся ускорение. При движении заряда с ускорением он излучает электромагнитную волну. Если ускорение изменяется синусоидально, то излучается синусоидальная электромагнитная волна с той же частотой, что и частота изменения ускорения.

Задача 3. В бортовом радаре самолета, генерирующем синхротронное излучение, используется постоянный магнит, создающий магнитное поле индукцией 0,1 Тл. Какую длину имеет волна, излучаемая этим радаром?