Рассеивающие свойства стволов хвойных пород древостоя

В формировании радарного отклика лесного полога на воздействие электромагнитного излучения доминирующую роль играют стволы древостоя.
В предлагаемой работе проведены теоретические и экспериментальные исследования рассеивающих свойств стволов древостоя.
Рассмотрены физические модели стволов – диэлектрический цилиндр с малыми потерями (сухая кора и древесина), диэлектрический цилиндр с поверхностным импедансным покрытием (влажная кора, сухая древесина), импедансный цилиндр с диэлектрическим покрытием (сухая кора, влажная древесина). Для двух последних моделей получено аналитическое решение задачи дифракции электромагнитного излучения в приближении волновой оптики. Полученные решения показали, что наиболее значительные изменения значений ЭПР стволов наблюдаются для импедансного цилиндра с изменением толщины сухой коры, особенно в области «резонансных» геометрических размеров толщины коры. Монотонное изменение импеданса ствола приводит к монотонному изменению ЭПР, что, связанно с поглощением и перераспределением рассеянной мощности в пространстве.
Для экспериментального исследования рассеивающих свойств стволов был разработан метод измерения ЭПР, основанный на решении задачи дифракции в приближении волновой оптики. Разработанный метод обладает свойством самонормировки. Работоспособность метода проверена экспериментально на металлических цилиндрах. Экспериментальные исследования проводились на вырезках стволов различного диаметра на частоте 9 ГГц.
Эксперимент показал, что линейная зависимость ЭПР от радиуса ствола является закономерной только для стволов с гладкой корой. Существует экстремальная зависимость погонного значения ЭПР от радиуса при изменении геометрической структуры коры по высоте ствола.
Экстремальные значения погонного ЭПР наблюдаются в средней по толщине части ствола. Для кедра максимальное значение погонного ЭПР равно 4.1см. при диаметре ствола 15.3см. с менее шероховатой корой, чем у ствола диаметром 18.5см, у которого ЭПР равно 3см. У лиственницы диаметром 11.8см. погонное ЭПР равно 2.9см, а диаметром 15см. равно 2.2см. с более шероховатой корой.