Kuckuck.
In der Physik bin ich schon mehrmals (Akustik, Radar etc) auf folgende Aussage gestoßen:
Objekte mit einem Querschnitt kleiner lambda/2 können bei einem Radar-ähnlichen Verfahren nicht aufgelöst werden.
Wie sieht die Argumentation dahinter aus, die zu dieser Aussage führt? Warum soll lambda / 2 die Grenze sein?
Fabian.
Hallo,
Wie sieht die Argumentation dahinter aus, die zu dieser
Aussage führt? Warum soll lambda / 2 die Grenze sein?
GROB gesagt, kannst dir das so vorstellen, daß ein Objekt die ankommende Welle absorbiert und dann wieder (in alle Richtungen) abstrahlt. Absorbieren kann es aber nur Wellen, mit einer passenden Wellenlänge.
Der Vergleich mit Wasserwellen ist zwar nicht ganz korrekt, kann aber manchmal auch zu einer tieferen Einsicht in die Materie führen. Bei großen (im Verhältnis zur eigenen Größe) Wellenlängen bewegt sich ein Schiff auf und ab, bei kleinen bleibt es (fast) in Ruhe.
Cu Rene
Kuckuck.
ja, hallo
folgende these nach meinem physikalischen verständnis
(nicht nachgelesen):
meiner ansicht nach findet REFLEXION (grundlage für das „wahrnehmen“ eines körpers per radar) nur statt, wenn der charakteristische teil einer welle - also der wellenberg bzw das wellental - komplett räumlich gesperrt und dadurch zurückgeworfen wird
ist der querschnitt des körpers kleiner als der wellenberg lang ist - nämlich kleiner als die hälfte der wellenlänge (lambda/2) - so wird die wandernde welle NICHT ZU JEDER BELIEBIGEN ZEIT gesperrt bzw zurückgeworfen bzw reflektiert
d.h. es findet keine vollständige reflexion statt (sondern beugung?)
(„die welle hat die chance, um das hindernis herum zu laufen“)
(meines wissens „wandern“ elektromagnetische wellen wie radarwellen oder licht oder radiowellen annähernd mit lichtgeschwindigkeit - damit meine ich die änderung der position eines wellenberges oder -tales)
im übrigen ist als querschnitt eigentlich nur die länge des körpers in wellenrichtung gemeint
ein rechteckiger querschnitt mit einer länge entlang der wellenausbreitung
Hi Fabian,
hier gibt es ein paar Details:
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Hangar/8528/i…
und
http://www.ee.surrey.ac.uk/Personal/D.Jefferies/aper…
Die Winkelauflösung des Radars findest du als Formel unter "Angular resolution and range resolution ".
Hintergrund: Ähnlich wie bei optischen Systemen wird die Winkelauflösung durch die Apertur des Systems bestimmt.
Die Formel
theta = 1.22 lambda/l
entspricht dem Rayleigh-Kriterium in der Optik (Das ist der Winkel-Abstand, bei dem zwei Airy-Scheibchen „einfach“ aufgelöst werden, l ist die Länge der Antenne).
Objekte mit einem Querschnitt kleiner lambda/2 können bei
einem Radar-ähnlichen Verfahren nicht aufgelöst werden.
Hier besteht die Gefahr eines Irrtums: ein einzelnes Objekt kann sehr wohl detektiert werden, selbst wenn es viel kleiner als die Wellenlänge ist.
Bei der „Auflösung“ geht es um die Frage, mit welchem Abstand zwei Punktobjekte noch als zwei getrennte Punkte identifiziert werden können.
Bei Radar kommt noch technisch bedingt das Problem dazu, das Objekte durch Pulse detektiert werden. Detektiert man naiv die Pulse, müssen die Objekte einen Abstand aufweisen, der grösser ist als der Abstand:
Abstand = T c/2.
T ist die Pulslänge. Durch verschiedene Tricks kann man die Auflösung weiter verbessern.
Die Näherung Auflösung = lambda/2 ist für das elektromagnetische Fernfeld eine gute Faustregel. Im Nahfeld sind Auflösungen
Danke!!!
Wollte bloß kurz danke sagen!
Hab jetzt einen guten Ansatzpunkt, mich reinzulesen, vor allem erklärt es, warum meine Fledermäuschen mit 100kHz Drähte bis 0,05mm(!!) zielsicher finden.
Fabian
(der jetzt die Nacht mit dem Radar verbringt)
richtige Antwort?
Hi,
Die Winkelauflösung des Radars findest du als Formel unter
"Angular resolution and range resolution ".
War nicht nach der Objektauflösung gefragt?
Hintergrund: Ähnlich wie bei optischen Systemen wird die
Winkelauflösung durch die Apertur des Systems bestimmt.
Die Formel
theta = 1.22 lambda/l
Ist das nicht die Formel für den kleisten auflösbaren Abstand zwischen zwei (unter Umständen deutlich grösseren) Objekten?
entspricht dem Rayleigh-Kriterium in der Optik (Das ist der
Winkel-Abstand, bei dem zwei Airy-Scheibchen „einfach“
aufgelöst werden, l ist die Länge der Antenne).
Beschreibt das Kriterium nicht den Fall, dass etwa ZWEI Sterne gerade noch getrennt aufgelöst werden können (Das Zentrum des Airy-Scheibchens der einen Quelle fällt in den ersten dunklen Streifen des Zweiten)?
Objekte mit einem Querschnitt kleiner lambda/2 können bei
einem Radar-ähnlichen Verfahren nicht aufgelöst werden.Hier besteht die Gefahr eines Irrtums: ein einzelnes Objekt
kann sehr wohl detektiert werden, selbst wenn es viel kleiner
als die Wellenlänge ist.
Was auf die Methoden („Tricks“) ankommen wird.
Bei der „Auflösung“ geht es um die Frage, mit welchem Abstand
zwei Punktobjekte noch als zwei getrennte Punkte identifiziert
werden können.
Eben: Aber wie gross darf das Objekt sein? Ist „Auflösung“ also nicht die falsche Antwort?
Bei Radar kommt noch technisch bedingt das Problem dazu, das
Objekte durch Pulse detektiert werden. Detektiert man naiv die
Pulse, müssen die Objekte einen Abstand aufweisen, der grösser
ist als der Abstand:
Abstand = T c/2.
T ist die Pulslänge. Durch verschiedene Tricks kann man die
Auflösung weiter verbessern.Die Näherung Auflösung = lambda/2 ist für das
elektromagnetische Fernfeld eine gute Faustregel. Im Nahfeld
sind Auflösungen
Hallo,
Hab jetzt einen guten Ansatzpunkt, mich reinzulesen, vor allem
erklärt es, warum meine Fledermäuschen mit 100kHz Drähte bis
0,05mm(!!) zielsicher finden.
Die Drähte haben sicher in einer anderen Richtung eine wesentlich größere Ausdehnung! Auch wir Menschen erkennen einen dünnen Draht oft nur dadurch, daß wir gelernt haben, daß er nicht einfach verschwinden kann, wenn er an zwei Punkten vorhanden ist (etwas kompliziert erklärt, mir fällts gerade nicht besser ein)
Cu Rene