Электрические параметры хвои древостоя в СВЧ диапазоне

В настоящее время для оценки лесотаксационных и биометрических параметров лесных покровов возрастает роль аэрокосмических информационных технологий с использованием радиотехнических систем в микроволновом диапазоне радиоволн. Для хвойных лесов существенное влияние на процессы формирования радарного отклика оказывают электрические параметры хвои.
В предлагаемой работе приводятся результаты экспериментальных исследований электрических параметров хвои пяти пород древостоя. В эксперименте применен резонаторный метод измерения с использованием цилиндрических резонаторов с осесимметричными колебаниями продольного типа в диапазоне частот 1,5-10 ГГц.
Для пород древостоя, длина хвои которых превышала высоту резонатора (кедр, сосна), измерялось погонное сопротивление. Для короткой хвои (ель, пихта, лиственница) измерялась поляризуемость. Эксперимент был направлен на выявление зависимости электрических параметров хвои от частоты, влажности и породы древостоя.
Измерения погонного сопротивления показали, что оно является комплексным для всех видов хвои с реактивной составляющей емкостного характера в 2-7 раза превышающей значения резистивной. Значения резистивной составляющей изменяются в пределах 50-400 kОм/м в диапазоне частот 1,5-10 ГГц.
Указанные свойства хвои позволили рассматривать ее как диэлектрик с большими потерями, что позволило получить строгое аналитическое выражение, связывающее поляризуемость с погонным сопротивлением, длиной волны и линейными размерами хвои. Это дало возможность проводить перерасчет одних параметров хвои в другие. Адекватность перерасчета подтверждена экспериментально.
Зависимость диэлектрической проницаемости хвои от влажности является линейноломанной, с точкой излома соответствующей 25-30% весового содержания влаги в хвое. Точка перелома, скорее всего, связана с присутствием только связанной воды.