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 Mathematik und RADAR

             
 

bullet RADAR Gleichung       Grundgleichung der Funkortung
bullet Auffassentfernung     Auffassentfernung von Feuerleitradar
bullet dB  Berechnungen      Rechnen mit dB
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     Ist RADAR gefährlich

     Strahlenschutz elektromagnetische Felder

                           

 

          links zu RADAR im Internet

      • http://radarproblems.com/     RADAR und Grundlagen

      

     Radar informativ mit wissenschaftlichem Hintergrund

        

  

RADAR Grundlagen
                            Dipl. Ing (FH) Christian Wolf  

       

                                                  RADAR 

bullet Ist Radar gefährlich ?
bullet Frequenzbereiche 
bullet Wellenlänge
bullet effektive Reflexionsfläche
bullet ELOKA Elektronische Kampfführung/funkelektronischer Kampf
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                                               RADAR 3

bullet  Polarisation 
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                                               RADAR 5

 

                                               RADAR Mathe        

             

bullet  Mathematik und RADAR
bullet RADAR Gleichung        Radar- Gleichung
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bullet dB  Berechnungen    

 

                                               Grundgleichung der Funkortung

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                                               Strahlenschutz EMF

bullet Strahlenschutz elektromagnetische Felder

                                                                                             

                  

 

   

       Querverweis   :    Grundlagen  Fla  ,     Antennen    Strahlschwenkung und Grundlagen

 

              Lehrbücher 

Physik     von Jay Orear          Anteil  für theoretische Wellen und HF Ausbreitung. 

Ludloff,    Praxiswissen Radar und Radarsignalverarbeitung   

Skolnik    Introduction to radar systems      Der RADAR Papst
Skolnik    Radar Handbook   New York 1970
                   

   1942.  Freya Radar.

Intrduction to airborne radar      Stimson   englisch

        

Rechnen   Lösungen  Verstehen durch Berechnen

 

      Spezialsammlung     Lehrbücher Fla Raketentechnik und  Radartechnik


 

      Links

   http://www.hfs.e-technik.tu-muenchen.de/     TU München mit RADAR und  HF Lehrgebiet .

            

 

RADAR Grundlagen    Dipl. Ing (FH) Christian Wolf  

  .
  http://radarproblems.com/    RADAR und Grundlagen  engl.

  http://www.ralf-woelfle.de/elektrosmog/index.htm     Mobil Funk - HANDY

 

 

Ist Radar gefährlich  ?

 

1.  RADAR Strahlung   und Funk

        

"Jein "

Lege ein Wienerle in die Mikrowelle. Stelle auf 800 W und lasse die Welle 5 Minuten laufen .Ergebnis :  Verbrennungen und Verkohlung , schwarze Brösel .

Die  von hochfrequenter Strahlung: RADAR , Funk , Antennen mobilen Telefonen ( Handy ) , Telefonleitungen , Stromleitungen, Rundfunksendern
etc. abgestrahlte Energie dringt in den menschlichen Körper ein ( cm bis dm ) und erwärmt diesen. Die Erwärmung kann sehr unterschiedlich erfolgen
( hot spots  ) Auch geben nicht alle Organe diese Wärmezufuhr gut wieder ab ( Auge z.B. ist sehr  gefährdet ).Diese Art der Strahlung bezeichnet man als  nicht ionisierend . Atome werden geschoben und gerüttelt, der Körper erwärmt sich.

Die allgemeine und anerkannte Wissenstand von heute ist  :

        Radarstrahlung ( Handy , etc ) erwärmt das Körpergewebe.

        Physiker und Mediziner haben Grenzwerte entwickelt. ( 50 Watt / qm )

        Unterhalb dieser Strahlenbelastung gilt diese Strahlung als unbedenklich.

Grenzwerte unterscheiden sich von Land zu Land beträchtlich . ( Faktor 1000 macht aber für den Sicherheitsabstand einige wenige Meter aus.)

Durch Radar ( gemeint ist immer auch Telefon , Funk etc) können technische Systeme gestört werden. Medizinische Hilfsmittel ( Insulinpumpe , Herzschrittmacher etc ) könnten gestört werden . An metallischen Gebilden entstehen Ströme ( Maschendrahtzaun zB )

                                          

Treibstoffe lassen sich ( theoretisch ) mit Hochfrequenz entzünden. ( Tankstelle ) 

Treibstoffe lassen sich ( theoretisch ) mit Hochfrequenz entzünden. ( Tankstelle ) Praktisch aber eher nicht. Die "TUBA ", ein HF Generator von 10 m Länge ( deutsche Erfindung im 2 WK )entzündete Metallspäne im Inneren. An der Tankstelle ist eher ein Abreißfunken an / in der Elektronik oder Akku gefährlich.Die Zündenergie für Kraftstoffe ist genormt. ( DIN / VDE ) und berechenbar.    ZB müssen beim Militär Fahrzeuge im Vorfeld von Radarsystemen    ( Startgeräte für Luftabwehrraketen ) einen Mindestabstand vom strahlenden RADAR haben .
 

Eine praktische Anwendung ist der elektromagnetische Puls ( EMP ), der gezielt durch Kernwaffen  räumlich erzeugt wird. Elektrische Geräte werden funktionsuntüchtig.

Ergebnis :

Ja . Diese Art von Strahlung kann zu Verbrennungen und Verletzungen führen. Gefahr für die Gesundheit durch Dauer / regelmäßige Bestrahlung kann nicht ausgeschlossen werden. Die abgestrahlten Leistungen unterhalb der vom Gesetzgeber vorgegebenen Werte  gelten als unbedenklich. ( Stand 2004 )
 

                                      Selber weiter lesen und informieren:

                  http://www.ralf-woelfle.de/elektrosmog/index.htm     Interessantes vom  Fachmann

                               Mehr  :     Strahlenschutz RADAR  

                                             © 2004  Skarus      

 

 

2.  Gefährdung durch Störstrahlung Röntgen in RADAR Anlagen

                                                 

An Bauelementen mit anliegender Hochspannung entstehet Röntgenstrahlung. Wanderfeldröhre , Klystron , Magnetron und Amplitron sind die Bezeichnungen
für diese Baugruppen. In der Vergangenheit waren sich Techniker und Soldaten der Gefahr der Störstrahlung Röntgen nicht bewusst. Ab 40 KV  ( ? ) aufwärts werden diese Störstrahler lebensgefährlich.

 

                                Mehr  :    Strahlenschutz RADAR   zum Lesen und Hilfe für Geschädigte .

                                              © 2007  Skarus

 

 

              

          Grundbegriffe

Frequenzbereiche     

Frequenzband

 

Wellenlänge   

Zusammenhang Wellenlänge und Frequenz    

                
                      
c =   λ    *  f

  λ = Wellenlänge 

 c  = Lichtgeschwindigkeit       3 x 109   m/s

  f  = Frequenz in Hertz             1/sec

        abnehmende Wellenlänge , heißt - die Frequenz nimmt zu.

        Anhalte  :   Wellenlänge im    m Bereich - Frequenzen im   100 MHz Bereich 
                            Wellenlänge im   cm Bereich - Frequenzen im   GHz Bereich       

        Rechenhilfe :

                                     f =    30   GHz  /  λ  (cm )

                           λ  =   30    cm  /   f   ( GHz)

                           T  =     1 sec  /      f    ( Hz )

                                                                                                             Rechnen 

 

     

 

  effektive Reflexionsfläche

noch nicht bearbeitet. Vorab , die für ein RADAR scheinbar zurückkommende reflektierte Fläche.
Verschiedene geometrische Körper (Flugzeuge , Raketen , Artilleriegeschosse etc. haben unterschiedliche
Reflexionsflächen. Diese sind nicht von den geometrischen und wahren Ausmaßen abhängig.
    

              

  ELOKA Elektronische Kampfführung/ funkelektronischer Kampf

 

     Stealth , Tarnkappenbomber

          

          Steahlth Technologie                           
 

praktische Radartechnik  / Stealth

beruht auf verschiedenen Verfahren wie Geometrie , "Wegreflexion"
in verschiedene Richtungen  am Ziel und 
Absorption ("totlaufen und Interferenz") von HF Energie
am Flugzeug und Veränderung der Polarisationsebene.

Unsichtbarkeit ist technisch nicht möglich, wohl aber relative
 Unsichtbarkeit in ausgewählten Frequenzbereichen. Praktisch werden 
Luftfahrzeuge in geringerer Entfernung aufgefasst. 
Z.B. statt in 300 Km für ein Rundumradar erst bei 30 km
,für ein Feuerleitradar statt bei 80 Km erst bei 25 Km.

Verbunden mit elektronischer Niederhaltung 
der Radarsysteme (jamming ) lässt sich 
"Unsichtbarkeit" zu 100 % erreichen.

Als technischer Ausweg gegen Stealth bietet sich 
die Erhöhung der Sendleistung am 
Sender oder die Erhöhung der Empfindlichkeit der Empfangsanlage
an.

Hier sind deutliche technische Grenzen gesetzt: 
Verdopplung der Sendenergie führt zu Reichweitenverbesserung 
um ¼ in der Entfernung. 

Die empfangene Energie der reflektierten Zielsignale ist der 4. Potenz
der Entfernung zum Ziel umgekehrt proportional. Um die Reichweite des 
RADAR zu verdoppeln, muss die Sendeleistung um den 
Faktor 16 erhöht werden.

Grundgleichung der Funkortung

Polarisation.: durch Formgebung  und Material ( auch Farbe  ! )  kann die 
Polarisationsebene der reflektierten Radarstrahlung
durch das Flugzeug gedreht werden. Das führt zur Verringerung der
Empfangsmöglichkeiten für Antennen mit fester Polarisation.
Abhilfe schafft hier zirkulare Polarisation über 2 
um jeweils 90° gedrehte zirkulare Polarisationen 
und 2 Kanälen zum Empfang.

Eine weitere Möglichkeit gegen Stealth ist die Erhöhung des 
Antennengewinnes der Antenne. (Erhöhung der Anzahl von 
Antennenelementen bei phasierten Antennen oder größere mechanische 
Ausmaße bei den altmodischen Antennen. )

(siehe S 125 Neva ,SA 3. Metall-Luft-Linse , gefaltet mit Antennengewinn von 40.000 )

Verringerungen der effektiven Reflexionsfläche ( das genau ist
Stealth Technologie) um den Faktor 1000 bewirken 
Reichweiteneinbußen um das 5 - 6 fache, das kann mit Antennengewinn und 
Sendeleistung technisch vertretbar nicht kompensiert werden.
                            
Erhöhung der Sendfrequenz im GHZ -Bereich führt nicht zu größeren 
Auffassentfernungen.   Grundgleichung der Funkortung

Die Erhöhung der Abtastgeschwindigkeit der Antenne ein Mittel gegen Stealth.      

Die Abtastgeschwindigkeit und Verweildauer ( Beleuchtungszeit) auf das Flugzeug
ist bei phasierten Antennen ( PATRIOT ) veränderlich und 
wird durch Softwaresteuerung geregelt und kann jederzeit angepasst werden.

Zusätzlich kann die  Fokussierung des Strahles und 
Verringerung des Abtastsektors durchgeführt werden.

Möglich ist auch die Abtastzeit zu erhöhen ,
dh. die Anzahl der Pulse auf das Ziel zu erhöhen. 
( Energiedichte über die Zeit nimmt am Ziel zu )
                            
Ältere russische Feuerleitradare halten sich nicht an 
die Spielregeln bezüglich Stealth und fassen solche Flugzeuge auf. 

Ein   S 125 NEVA schoss am 27. März 1999 über Jugoslawien   eine F-117 ab.

Die Unempfindlichkeit des S - 125 Neva M1A ( SA 3 ) gegenüber 
Steahlt Technologie ist mindestens seit 1987 bekannt.


  Für NVA Soldaten der Luftverteidigung
 gab es hierfür Einweisungen ,Feldlager Liberose 1986 ?

       Dipl. Ing. (FH) Peter Skarus         © 2004  Skarus ,  04/2005    2007

 

                                                                                                                                                                                                   

Querverweis   auf    "passives " RADAR - System VERA und Kolchuga

 

  Störfestigkeit

gibt an , unter welchen äußeren Bedingungen ( jamming ) eine Raketenleitstation und RADAR arbeiten können,
Zielzeichen empfangen , diese verarbeiten können und Flugkörper zum Ziel lenken können.
Zahlen : der Modernisierte SA3 und SA2 können unter Bedingungen von 2000 Watt / MHz Bandbreite arbeiten.
Aktive Störungen ( modulierte, Rauschstörungen , Impulsstörungen etc. ) werden gegen Radaranlagen eingesetzt um das RADAR zu
unterdrücken , zu täuschen oder bestimmte Arbeitsweisen unmöglich zu machen. Ebenso lassen sich der Funkverkehr, Datenaustausch oder die Raketenlenkung stören.

© Skarus 1/2005


 

 © Peter Skarus    Dipl. Ing. ( FH )  2007       www.peters-ada.de