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Fire Controlman Volume 02-Fire Control Radar Fundamentals (Revised)
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out  equally  in  all  directions,  as  shown  in  figure  1-6. Figure 1-6 compares the radiation from a radio antenna with   that   from  a   lamp. Both   light   waves   and   radio waves    are    electromagnetic    radiation;    the    two    are believed    to    be    identical,    except    in    frequency    of vibration. From  both  sources,  energy  spreads  out  in spherical  waves.    Unless  they  meet  some  obstruction, these   waves   will   travel   outward   indefinitely   at   the speed  of  light. The energy at any given point decreases with range since  the  wave,  and  therefore  the  energy,  is  spreading out  to  cover a  larger  area.   Because  of  its  much  higher frequency,  light  has a  much  shorter  wavelength  than  a radio wave.  This is suggested in figure 1-6 but it cannot be shown accurately to scale.   The wavelength of radar transmission may be measured in centimeters, whereas the wavelength of light varies from about three to seven ten-thousandths of a millimeter.   We mentioned earlier that   radio   wave   energy   must   be   concentrated   to   be useful.   We  can  concentrate  this  energy  by  mounting  a suitable  reflector  behind  the  antenna,  to  form a  large part   of   the   radiated   energy   into  a   relatively   narrow beam. The   following   paragraphs   discuss   the   more commonly  used  reflectors. PARABOLIC  REFLECTORS.—You  should  be familiar   with   the   use   of   polished   reflectors   to   form beams    of    light. An    automobile    headlight    uses    a parabolic  reflector  to  produce  a  fairly  wide  beam. A spotlight  uses  a  slightly  differently  shaped  parabolic reflector  to  produce  a  more  narrow  beam. A    type    of    reflector    generally    used    in    missile fire-control radars is the parabolic dish.   It is similar in appearance    to    the    reflector    used    in    an    automobile headlight. Since    radar    operates    in    the    microwave region of the electromagnetic spectrum, its waves have properties  and  characteristics  similar  to  those  of  light. This    permits    radar    antennas    to    be    designed    using well-known  optical  design  techniques. A    basic    principle    of    optics    is    that    a    light    ray striking a reflecting surface at a given angle will reflect from that surface at the same angle.  Now refer to figure 1-7. Think   of   the   circular   wavefronts   generated   by source  F  as  consisting  of  an  infinite  number  of  rays. The antenna’s parabolic reflecting surface is designed, using   the   reflection   principle,   so   that   as   the   circular wavefronts   strike   the   reflector,   they   are   reflected   as straight   wavefronts. This   action   concentrates   them into  a  narrow  circular  beam  of  energy. HORN    RADIATORS.—Horn    radiators    (fig. 1-8),  like  parabolic  reflectors,  may  be  used  to  create concentrated  electromagnetic  waves. Horn  radiators are  readily  adaptable  for  use  with  waveguides  because they  serve  both  as  an  impedance-matching  device  and 1-8 LIGHT RADIO Figure  1-6.—Radiation  waves  from a  radio  antenna and a  lamp. F Figure  1-7.—Principles  of  the  parabolic  reflector.






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