The Second-Order Bistatic High-Frequency Radar Cross Section of Ocean Surface for an Antenna on a Floating Platform

摘要

La surface équivalente de 2e ordre de la surface de l'océan par radar bistatique à haute fréquence est dérivée pour le cas d'un récepteur fixe et un émetteur flottant. La surface équivalente radar de 2e ordre contient à la fois la contribution hydrodynamique et la contribution électromagnétique. La contribution hydrodynamique de 2e ordre est obtenue à partir du modèle bistatique de 1er ordre comprenant le mouvement de l'antenne. L'obtention de la contribution électromagnétique de 2e ordre commence par une expression générale du champ électrique de 2e ordre reçu de façon bistatique pour le cas de l'antenne flottante. Puis un nouveau coefficient de couplage électromagnétique bistatique est dérivé qui, contrairement à certaines versions antérieures, ne produit pas de singularités non physiques dans la surface équivalente radar. Le nouveau modèle de surface équivalente radar bistatique est vérifié par comparaison avec le cas d'une antenne monostatique en mouvement et le cas bistatique sans mouvement d'antenne. L'effet du mouvement de la plateforme sur les spectres Doppler simulés est considéré pour une variété d'états de la mer et de fréquences de fonctionnement. Les pics de 2e ordre causés par le mouvement apparaissant dans le spectre ont beaucoup moins d'énergie que ceux du cas de 1er ordre.%The 2nd-order bistatic high-frequency radar cross section of ocean surface is derived for the case of a fixed receiver andrna floating transmitter. The 2nd-order radar cross section contains both the hydrodynamic contribution and the electromagneticrncontribution. The 2nd-order hydrodynamic contribution is obtained based on the 1st-order bistatic model with antenna motion.rnThe derivation of the 2nd-order electromagnetic contribution begins with a general expression for the bistatically received 2ndorderrnelectric field for the case of a floating antenna. A new bistatic electromagnetic coupling coefficient, which, unlike some earlierrnversions, produces no nonphysical singularities in the radar cross section, is derived. The new bistatic radar cross section model isrnverified by comparing it with that of a monostatic swaying antenna case and that of the bistatic case without antenna motion. Therneffect of platform motion on simulated Doppler spectra is considered for a variety of sea states and operating frequencies. Thernmotion-induced 2nd-order peaks appearing in the spectrum are seen to have significantly less energy than those in the 1st-orderrncase.