频域雷达散射截面的含义与公式定义

在频域中，用来描述散射体电磁散射能力大小的物理量为目标的雷达散射截面或雷达截面，英文为 Radar Cross Section（RCS）。

雷达散射截面的物理含义

当物体被电磁波照射时，被物体截获的能量将向各个方向散射，散射场与入射场之和就构成了空间总场。

从射线的角度看，散射场包括了因介质波阻抗突变而在物体表面上产生的反射，以及由于边缘、尖顶等物体表面不连续性引起的绕射等。

从感应电流的角度看，散射场来自于物体表面上感应电流和电荷产生的二次辐射。散射能量的空间分布称为散射方向图。

定量表征目标散射强弱的物理量称为目标对入射电磁波的有效散射截面积，通常简称为目标的雷达散射截面或雷达截面，是目标的假想面积。

通常雷达发射天线和接收天线离目标很远，即观察点到目标的距离远大于目标的几何尺寸，因此入射到目标处的雷达波可认为是平面波，而目标可以看作是点散射体。

当雷达波从某一方向照射到目标时，不同的观察点处目标的散射场强度不同，当雷达波的入射方向改变时，不同的观察点目标的散射场强也将随之变化，所以雷达截面不是一个常数，而是与角度密切相关的一种目标特性。

雷达散射截面的公式

入射平面波的功率密度是

如果目标的等效截面为 ，则目标所截获的总功率为

若目标将这些功率各向同性地散射出去，在距离为 的观察点处，其散射功率密度为

另一方面，散射功率密度也可以由观察点处的散射场得到

该理想散射平面所截获的入射波的能量再次各向同性地散射到观察点时的功率正好与真实目标散射到观察点处的功率相等，则

通常，将 趋于无穷大时目标的等效截面称为雷达散射截面（RCS）

以上定义可以看成是散射体处一个垂直于入射波的理想散射平面的面积，雷达检测到的目标散射波强度和这个面积的大小呈正比。

审核编辑：汤梓红