Verschiedene Arten der Radarstreuung beziehen sich auf verschiedene Mechanismen, durch die Radarwellen mit Objekten oder Oberflächen interagieren und beeinflussen, wie diese Objekte in Radarechos erscheinen. Zu den wichtigsten Arten von Radarübertragungen gehören:
- Specular Array: Spiegelstreuung tritt auf, wenn Radarwellen von einer glatten oder flachen Oberfläche in eine einzige Richtung reflektiert werden, ähnlich der Reflexion von Licht an einem Spiegel. Diese Art der Streuung bewahrt den Einfallswinkel und kann bei günstigen Radar- und Zielausrichtungen starke und deutliche Radarausbeuten erzeugen.
- Diffuse Streuung: Diffuse Streuung entsteht, wenn Radarwellen mit rauen oder unregelmäßigen Oberflächen interagieren und diese in mehrere Richtungen streuen. Im Gegensatz zur Spiegelstreuung behält die diffuse Streuung keinen bestimmten Reflexionswinkel bei und führt zu einer stärker gestreuten Radarleistung. Diese Art der Streuung kommt häufig bei natürlichen Oberflächen wie Gelände, Vegetation und Meereswellen vor.
- Mehrwegestreuung: Mehrwegestreuung tritt auf, wenn Radarwellen von mehreren Oberflächen oder Objekten reflektiert werden, bevor sie den Radarempfänger erreichen. Dieses Phänomen kann zu komplexen Interferenzmustern in den Radarausgaben führen, insbesondere in Umgebungen mit erheblichen Störungen oder wenn Radarwellen mehrmals von Strukturen oder Geländemerkmalen reflektiert werden.
- Volumenstreuung: Bei der Volumenstreuung interagieren Radarwellen mit Partikeln oder Elementen, die in einem Raumvolumen verteilt sind, wie etwa atmosphärische Partikel (wie Regentropfen oder Schneeflocken), Staubwolken oder turbulente Luftmassen. Diese Art der Streuung trägt zur Radarausbeute von Niederschlägen, Wolken und anderen atmosphärischen Phänomenen bei.
Oberflächenstreuung bezieht sich speziell auf die Wechselwirkungen von Radarwellen mit der Erdoberfläche oder anderen großen, relativ flachen Oberflächen. Zu den verschiedenen Arten der Oberflächenstreuung gehören:
- Bragg-Streuung: Bragg-Streuung entsteht, wenn Radarwellen mit periodischen oder halbperiodischen Strukturen auf der Oberfläche interagieren, wie zum Beispiel Wellen auf Wasser oder periodische Rauheitsmuster auf dem Boden. Diese Art der Streuung ist wellenlängenabhängig und kann zu ausgeprägten Radareffizienzen führen, wenn die Wellenlänge mit dem Abstand der Oberflächenmerkmale übereinstimmt.
- Raue Oberflächendiffusion: Die raue Oberflächendiffusion umfasst sowohl die zuvor erwähnten spiegelnden als auch diffusen Diffusionsmechanismen. Es tritt auf, wenn Radarwellen auf Oberflächen mit Unregelmäßigkeiten oder rauer Textur treffen und aufgrund der Oberflächenrauheitseigenschaften in verschiedene Richtungen gestreut werden. Diese Art der Verbreitung ist in natürlichen Gebieten wie Wäldern, Bergen und landwirtschaftlichen Feldern üblich.
- Dielektrische Streuung: Bei der dielektrischen Streuung interagieren Radarwellen mit Oberflächen aufgrund ihrer elektrischen Eigenschaften und Materialzusammensetzung. Dabei wird berücksichtigt, wie Radarwellen verschiedene Materialien (wie Boden, Vegetation oder künstliche Strukturen) durchdringen oder mit ihnen interagieren und auf der Grundlage ihrer Dielektrizitätskonstanten und Oberflächenrauheit reflektieren oder streuen.
Das Verständnis dieser verschiedenen Arten der Streuung ist für den Entwurf von Radarsystemen, die Signalverarbeitung und die Interpretation von Radarergebnissen für Anwendungen wie Fernerkundung, Wetterüberwachung und militärische Überwachung von entscheidender Bedeutung. Jede Art von Streuung beeinflusst die Interaktion von Radarwellen mit Objekten und Umgebungen und wirkt sich auf die Qualität und Interpretation von Radardaten aus.