電磁波如何反射?

2011-04-14 7:00 am
如題~
1.電磁波反射性質跟光線一樣嗎?
2.雷達的電磁波打到飛機以後,為什麼可以保證電磁波會回到天線?
更新1:

您好,既然光線也是電磁波的一種,為什麼不能用天線去感應光線??

更新2:

您好,電磁波的確是四處八方散佈的~那麼該怎樣精確的了解飛機位置?該怎麼確定這個回波的確是雷達站發送出去的?或者是說~怎能這麼確定100公里的距離電磁波回波的時間就是固定幾秒鐘?~有點怪異的問題~感謝回答!

更新3:

您好,若電磁波經過天線後,具有方向性的傳出電磁波,那麼飛機的形狀都不同,反射的面都不一樣,怎能夠確定這個電磁波不是多次反射後回到天線的訊號?

更新4:

感謝回答~那麼飛機的形狀會影響電磁波反射嗎?先不以隱型飛機的角度看,例如一台直升機和一台普通的戰機,兩者外觀差距甚大,那麼電磁波打到物體的反射表面應該不盡相同,反射電磁波的路徑可能也會有所差異,不知道觀念對不對,如果說以上成立,那麼反射電磁波可能會落在跟天線不同方向的其他區域嗎?

更新5:

很感謝阿明的回答!小弟還有一些疑問,傳統的雷達是藉由掃描(就是一直轉一直轉的天線~)來取得資訊,近期有不少的軍艦採天線陣列,能否請教天線陣列工作的原理?

更新6:

感謝回答,不過尚有一些疑問,為何電磁波相位可以控制發射方向呢?若是方便請您詳述~感謝您!!

更新7:

感謝您的回答,關於天線的物理機制了解不少,對於您熱心回答心存感激~ 小弟尚有一些疑問,為什麼人家說天線陣列的增益較高(還是指向性...忘了)?~

更新8:

想要點數的人請在下面隨意回答,幫忙保留這個主題!

回答 (3)

2011-04-22 4:31 pm
✔ 最佳答案
觀察一下傳統雷達天線,拋物形狀或是半圓反射的集波天線,天線只會對一個方向發射電波或接收電波,拋物天線會旋轉或左右掃瞄移動,掃瞄天線對準每一角度發射微波脈波和接收,假如這一角度有反射電波,表示這一角度有被偵測物體目標,電波反射時間是距離。

這是傳統雷達,也有天線不需要旋轉就能掃瞄,電子相位掃描陣列雷達

2011-04-15 09:46:20 補充:
雷達的微波脈波(高功率電波發射極短的時間0.1微秒) 向天空某一方向發射,天線發射脈波後,天線才開始切換成接收,接收機開始接收電波並以0.1微秒(100萬分1秒)開始計時,假設接收機200微秒(0.1微秒=電波跑30公尺)收到電波,表示30公里有偵測目標物,電波反射強度是被偵測目標物的大小,

雷達的微波脈波天空某一角度發射->開始接收和計時->超過時間無反射訊號>換另一角度發射偵測。因為微波脈波不是持續發射,這一角度時間內無反射訊號,表示無被偵測的目標物,發射脈波也消失地球, 有反射訊號必定是第一次反射波,不會有來回反射問題

2011-04-16 23:07:37 補充:
雷達電波碰到金屬物,依表面角度反射到不同地方,只有少部份電波會反射回天線,少部份電波反射回來,這樣訊號強度已經足夠,雷達接收機是可以設計很靈敏,把微弱電波訊號放大超過百萬倍。雷達是靠反射強度 (雷達螢幕小點亮度) ,金屬目標物大反射電波較強,和目標物移動速度判斷飛機或是直升機,不是很精準常常誤判

當年美伊在波斯灣戰爭時 ,美國巡洋艦最先進的雷達系統(數位雷達會辨別敵友戰機或是民航機),雷達還把伊朗的民航機(可載乘客幾百人大型空中巴士)誤判為戰機,發射導彈擊落伊朗空中巴士死好幾百個乘客,

2011-04-17 17:20:27 補充:
假如用左右有兩根天線來接收,左右兩根天線距離是要接收的頻率的1/2波長距離,把兩天線接收的訊號並接輸出,假設兩根天線有電波從左邊或右邊進來,電波會先到達一根天線,另一根天線慢到達,兩根天線電波訊號輸出一根先另一根慢,差180度相位(電波是正弦波,1/2波長距離慢180度相位),一根是正半波時另一根負半波,結果訊號電波是相互抵銷無輸出,只有前方進來的電波同時到到達,兩根天線訊號輸出相位才會相同,輸出最大。

2011-04-17 17:24:37 補充:
假如兩根天線把一根天線的輸出用電子電路移相180度,這樣會換成前方方向電波無法接收輸出,因為一根天線用電子電路移相180度相互抵銷,左邊或右邊方向進來電波反而有輸出,兩根天線輸出原本差180度,電子電路又移相180度剛好變成同相輸出,我們只要用電子電路控制天線輸出移相角度,就能達到控制天線接收和發射方向,達到天線電子掃瞄功能,

天線陣列雷達就是利用一堆天線,天線用電子電路控制天線輸出訊號移相角度,控制天線接收和發射方向,達到電子掃描功能,不需要馬達能高速掃描

2011-04-20 09:51:00 補充:
所謂電磁波是一種很高頻振盪,空中產生高頻電場與磁場,頻率高磁力線不易返回向外幅射,兩根(相位陣列不只兩根,很多根發射)發射天線,兩高頻波動磁力線在天空混合發射電磁波束,控制另外一根天線波動相位,混合磁力線就會左右偏移,就像一根天線往前或往移能左右電磁波束方向 。(不用給我點數 )

2011-04-20 11:10:22 補充:
補充一下
有些音響的重低喇叭是可以調整聲音相位,喇叭為什麼要調整聲音相位,相位和聲音定位有關,原理類似陣列雷達

參考網路找到資料 http://www2.lssh.tw/~lib2/academic/2007/96-02.pdf

2011-04-22 08:31:25 補充:
觀察一下傳統雷達天線,拋物形狀或是半圓反射的集波天線,天線只會對一個方向發射電波或接收電波,拋物天線會旋轉或左右掃瞄移動,掃瞄天線對準每一角度發射微波脈波和接收,假如這一角度有反射電波,表示這一角度有被偵測物體目標,電波反射時間是距離。

這是傳統雷達,也有天線不需要旋轉就能掃瞄,電子相位掃描陣列雷達 雷達的微波脈波(高功率電波發射極短的時間0.1微秒) 向天空某一方向發射,天線發射脈波後,天線才開始切換成接收,接收機開始接收電波並以0.1微秒(100萬分1秒)開始計時,假設接收機200微秒(0.1微秒=電波跑30公尺)收到電波,表示30公里有偵測目標物,電波反射強度是被偵測目標物的大小,

雷達的微波脈波天空某一角度發射->開始接收和計時->超過時間無反射訊號>換另一角度發射偵測。因為微波脈波不是持續發射,這一角度時間內無反射訊號,表示無被偵測的目標物,發射脈波也消失地球, 有反射訊號必定是第一次反射波,不會有來回反射問題 雷達電波碰到金屬物,依表面角度反射到不同地方,只有少部份電波會反射回天線,少部份電波反射回來,這樣訊號強度已經足夠,雷達接收機是可以設計很靈敏,把微弱電波訊號放大超過百萬倍。雷達是靠反射強度 (雷達螢幕小點亮度) ,金屬目標物大反射電波較強,和目標物移動速度判斷飛機或是直升機,不是很精準常常誤判

當年美伊在波斯灣戰爭時 ,美國巡洋艦最先進的雷達系統(數位雷達會辨別敵友戰機或是民航機),雷達還把伊朗的民航機(可載乘客幾百人大型空中巴士)誤判為戰機,發射導彈擊落伊朗空中巴士死好幾百個乘客 假如用左右有兩根天線來接收,左右兩根天線距離是要接收的頻率的1/2波長距離,把兩天線接收的訊號並接輸出,假設兩根天線有電波從左邊或右邊進來,電波會先到達一根天線,另一根天線慢到達,兩根天線電波訊號輸出一根先另一根慢,差180度相位(電波是正弦波,1/2波長距離慢180度相位),一根是正半波時另一根負半波,結果訊號電波是相互抵銷無輸出,只有前方進來的電波同時到到達,兩根天線訊號輸出相位才會相同,輸出最大。 假如兩根天線把一根天線的輸出用電子電路移相180度,這樣會換成前方方向電波無法接收輸出,因為一根天線用電子電路移相180度相互抵銷,左邊或右邊方向進來電波反而有輸出,兩根天線輸出原本差180度,電子電路又移相180度剛好變成同相輸出,我們只要用電子電路控制天線輸出移相角度,就能達到控制天線接收和發射方向,達到天線電子掃瞄功能,

天線陣列雷達就是利用一堆天線,天線用電子電路控制天線輸出訊號移相角度,控制天線接收和發射方向,達到電子掃描功能,不需要馬達能高速掃描 所謂電磁波是一種很高頻振盪,空中產生高頻電場與磁場,頻率高磁力線不易返回向外幅射,兩根(相位陣列不只兩根,很多根發射)發射天線,兩高頻波動磁力線在天空混合發射電磁波束,控制另外一根天線波動相位,混合磁力線就會左右偏移,就像一根天線往前或往移能左右電磁波束方向 。 補充一下
有些音響的重低喇叭是可以調整聲音相位,喇叭為什麼要調整聲音相位,相位和聲音定位有關,原理類似陣列雷達

參考網路找到資料 http://www2.lssh.tw/~lib2/academic/2007/96-02.pdf
2011-04-14 8:46 pm
要用"點波源"的角度思考(是以3D的方式散布出去)

課本上的圖通常只是為了容易理解,簡化了很多
2011-04-14 7:12 am
光線是可見光

可見光=波長介於380奈米到780奈米的電磁波

所以當然一樣~~

第二個問題就有點專業了...待大師解答~~


收錄日期: 2021-05-01 17:55:43
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110413000016KK09011

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