Для установления связи этих параметров с регистрируемыми сигналами интерферометра используется модель распространения радиоволн в плоскослоистой слабонеоднородной среде, учитывающая многолучевой характер распространения. Геометрия хода лучей, предполагаемая данной моделью, представлена на рисунке 39.
Рис. 39 - Геометрии хода лучей в толще исследуемого диэлектрика
На рисунке ось Ox указывает направление зондирования образца, точка О - координата неподвижной передней кромки образца, соприкасающаяся с АФС, вектора RA, RF, RFS и RS - направления отраженных от антенны в образец, от фронта ударной волны в невозмущенную часть образца, от фронта в сжатую часть образца и от металлического экрана лучей соответственно, вертикальные линии F и S отмечают мгновенные положения фронта и экрана, V1 = D - скорость фронта относительно неподвижной передней кромки образца, V2 = u - D - скорость экрана относительно фронта.
Введем следующие обозначения: l0 - толщина невозмущенного образца или расстояние от фронта процесса до точки отражения в антенне; l - длина волны зондирующего сигнала; n1 - показатель преломления невозмущенного диэлектрика; xF= l0 - V1t - текущая координата фронта газодинамического процесса, t - текущее время; xS = xF + V2t - текущая координата экрана; n2(x) - профиль показателя преломления возмущенного диэлектрика; RF - комплексный коэффициент отражения сигнала от фронта (со стороны невозмущенного диэлектрика); RFF - комплексный коэффициент отражения сигнала от слоя сжатого вещества в целом; RА - комплексный коэффициент отражения сигнала от антенны (со стороны входа); TF - комплексный коэффициент прохождения через фронт (в обе стороны), причем ½TF½ = (1-½RF½2), Arg{TF} = D; Uin(t) - сигнал интерферограммы; U0 - комплексная амплитуда опорного (зондирующего) сигнала в интерферометре; A(xi) - функция ослабления амплитуды принимаемого антенной сигнала, отраженного от препятствия на расстоянии xi от антенны.
Будем полагать модуль коэффициента отражения от экрана равным единице, и что поворот фазы сигнала в антенне не зависит от расстояния до отражающей поверхности.
Используя введенные обозначения, можно записать несколько соотношений для интересующих нас величин. Сначала получим связь профиля показателя преломления внутри фронта ударной волны с его электродинамическими характеристиками - комплексными коэффициентами отражения и пропускания. Будем пренебрегать поглощением электромагнитной волны в толще фронта, полагая ее малой по сравнению с длиной волны, и разобьем ее на N тонких виртуальных плоско-параллельных слоев с постоянным показателем преломления в каждом слое. Воспользовавшись известной формулой Френеля для коэффициента отражения от границы раздела двух диэлектрических сред при нормальном падении луча,
(6.1)
В этом соотношении дробные члены описывают отражения от границ раздела между виртуальными слоями, а экспоненциальный множитель отвечает за набег фазы отраженного от i - го слоя сигнала.
Выражение для коэффициента пропускания (в обе стороны) получается аналогично из формулы Френеля
.(6.2)
В этой формуле первый сомножитель равен коэффициенту пропускания через переднюю (по отношению к антенне) границу фронта, экспоненциальный член приводит отсчет набега фазы проходящей электромагнитной волны к передней границе фронта, а сомножитель в виде произведения учитывает уменьшение амплитуды прошедшей волны за счет отражения от границ раздела однородных виртуальных слоев.
Самое читаемое:
Диагностика и ремонт СВ-передатчика
Провести
ремонт радиоэлектронного изделия, значит восстановить его работоспособность.
Чтобы провести ремонт необходимо определить является ли изделие
ремонтопригодным. При ремонте узлы изделия могут быть заменены полностью или
частично. После проведения замены элементов в ремонтируемом изделии необходимо
провести регулировки и наст ...