雷達產生的副瓣具體是如何傷人的?求詳細點的解說?

如題


呀,炮友←_←我先挖個坑,一會兒用電腦,這又是個可簡單說可複雜寫的東西啊……

先為吃瓜群眾簡單說一下(我也只會簡單說233333)所謂主瓣副瓣(旁瓣)。

目前絕大多數雷達天線本質上都是帶方向性的發射天線,在人們對天線的研究中,就需要有一套天線基本參數的術語及其含義。另一方面,天線的性能需要一套電氣指標來衡量,這些電氣指標由天線的特性參數來描述。主瓣(寬度),副瓣(電平)等就是人們提出的術語和指標。

為了直觀表示天線在空間中的輻射特性,人們引入了天線方向圖,即天線輻射特性與空間坐標之間的函數圖形。這裡不過贅述,直接來看圖

平常見到比較多的就是左邊這幅極坐標幅度方向圖。天線方向圖一般呈花瓣狀,稱之為波瓣或波束。其中包含最大輻射方向的波瓣稱之為主瓣,其它的稱為副瓣或旁瓣,並分為第一副瓣、第二副瓣等,與主瓣方向相反的波束稱為後瓣或尾瓣。主瓣就是雷達的主要工作方向,副瓣與後瓣是能量相對弱的方向,相對主瓣弱(很重要所以重複),但是由於雷達工作功率是很高的,所以副瓣後瓣的能量並不能小看

說到這裡就非常明顯了,無論主瓣副瓣後瓣,其實質都是雷達波束的一部分,是電磁波,只是功率不同。於是就進入下一個部分,如何傷人?

電磁波向空中發射或泄露的現象,就叫電磁輻射(因為題目是雷達所以這裡主要討論射頻),電磁輻射對人傷害可分主要為兩類,其一為生理傷害,其二為心理傷害。

生理傷害中,電磁輻射的致傷原理主要有三種:

1.電磁輻射的熱效應

高強度的電磁輻射(每平方厘米10毫瓦及以上)被人體吸收以後可直接引起體溫的改變,對眼睛,睾丸等對溫度敏感的器官傷害較大,如可能造成白內障,生殖障礙等疾病,某飛機還有開雷達烤兔子的梗。

2.電磁輻射的諧振效應

人體長時間受到低功率電磁輻射影響,會造成細胞膜電位改變,影響正常功能,降低免疫力等,不過這個就比較玄學了,多低的功率,多長的時間?目前研究還不是很透徹(或許已經有結果了但是我孤陋寡聞)。

3.電磁輻射的積累效應

短時間接觸足矣致傷的電磁輻射會造成危害,及時避免接觸的話,人體可以自我修復。但是如果單次接觸量太大,或者接觸太頻繁,超過自我修復的限度以後,損傷就會積累,造成不可逆的傷害,比如引發白血病,皮膚癌等。

心理傷害方面,由於電磁輻射看不見,摸不著,又確實對人體有傷害,於是容易對雷達官兵造成精神壓力,情緒低落,易煩躁,衝動,甚至產生畏懼和恐懼心理,影響正常工作。

以上答案為概略描述,實際操作中由於雷達型號不同,工況不同,防護設備不同,所造成的傷害都不一樣,所以需要具體問題具體分析。原理方面為了語句通俗有些描述應該不是很嚴謹,請勿直接套用。

參考材料:《天線原理與設計》講義 王建

《雷達電磁輻射的危害與防護》 王士廣,程梁


雷達它有射頻發射天線,天線是具有方向圖的,方向圖就是一個天線在各個方向上發射的強度與和它同功率的全向完全均勻天線發射強度之比。因此有主瓣,副瓣這些概念,主瓣可以簡單理解為天線收發電磁波的主要方向,或者發射強度非常大,在這一區間里輻射出主要能量的方向。比如你要探測一個飛機,就得調整天線把主瓣指過去。副瓣可以簡單理解成也是一些能量集中發射的方向。(只不過遠遠弱於主瓣)但是相比雷達上kw乃至Mw級的發射功率來說,副瓣的能量也是很可觀的。射頻段電磁輻射對人體的傷害……嗯,感覺也跟醫學有關,這個不好亂講。在這樣的功率下應該是有宏觀的感覺的。

從個人做微波實驗(調和組裝微波器件真是噩夢)的感覺來看,直接被W(或者0.幾W)的微波能量照射無感覺,大半年了也沒有不良反應,不過對於雷達上那種功率水平和頻段,就不敢說了。不同頻率的微波對不同的材料吸收反射特性不一樣。


搞了某項目後我們辦公室的漢子們全生了姑娘,隔壁的漢子全是小子,這個應該跟頻段有關


前面有回答主瓣旁瓣(副瓣)的差別,這裡就不再說了

雷達不同是不一樣,普通民航用的雷達可能最影響機場附近人員,典型空管二次雷達發射功率是2KW,與家用微波爐差不多的功率,屬於機械掃描,360度旋轉,如果能被旁瓣掃到,那麼主瓣也一定會掃到,但是民航雷達是脈衝體制的,每次發射最長120微秒,每秒200-400次,占空比很高,就是你跟著主瓣跑,全吸收,平均功率也不超過40W。另外,發射功率與距離是平方反比關係,你距離雷達天線500米,分配到你全身的能量大約是100mW(估算),這比手機打電話的功率小。主瓣都沒啥,你說旁瓣(再低一個數量級)怎麼傷人。

戰鬥機的雷達就不一樣了,20KW以上的功率,占空比小,波束窄,戰鬥機雷達如果鎖定一隻鳥,如果距離夠近,理論上是可以烤熟它的。

如果是傳說中的軍用大型警戒雷達,看幾千公里那種一次雷達,例如最近很熱的薩德,被它近距離掃到,那就直接熟了,旁瓣也半熟,效果與微波爐差不多,但這些雷達附近你去不了,也不會部署在居民區附近,也就不用擔心了


有真實的確實發生的重大事故是用肉眼向波導管里看導致失明。這不是副瓣而是拆開沒裝上的炮瞄雷達違章操作。


引自」微波爐的發明故事「

微波爐的發明者是美國自學成才的工程師珀西·勒巴朗·斯賓塞(Percy LeBaron Spencer),二戰爆發後,他在一家公司從事雷達技術開發。這項技術在當時聽起來很像具有科幻色彩,其實只是一種具有探測功能的磁電管,可以發射高強度輻射光束。

顯然,就像身邊朋友給他起的外號,斯賓塞喜歡吃甜食。他或許還是個奇怪的盲目崇拜者。一天,他在實驗室做實驗時,一塊巧克力棒粘在了短褲上。斯賓塞注意到,當他運行磁控管時,褲子上的巧克力棒融化了。一般人可能認為,是他身上的體溫降巧克力融化,斯賓塞沒有按照這種邏輯思維去判斷這件事,相反,思維敏捷的他給出了一個更為科學的解釋:肉眼看不見的輻射光線「將其煮熟了」。

https://www.baidu.com/sf?word=微波爐%20發明%20故事mod=0tn=normalpd=mms_mipactname=act_sf_miptitle=360doc個人圖書館top=%7B"sfhs"%3A4%7Dext=%7B"url"%3A"%252F%252Fmipcache.bdstatic.com%252Fc%252Fwww.360doc.cn%252Fmip%252F345942119.html"%2C"lid"%3A"17140493860398957275"%7Dlid=17140493860398957275ms=1frsrcid=1599frorder=5


雷達的副瓣(旁瓣)不傷人,就是主瓣它也不傷人,能直接傷人的叫高功率微波武器


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