depends on Radar Aspect Angle and Frequency

RCS는 레이더 시야각과 주파수에 따라 변동한다. 예를 들어, isotropic point로 생각해 보자

isotropic point란 모든 방향으로 동일하게 파동을 산란하는 경우를 말한다.

위의 그림 중 a의 경우 레이더 시야각이 zero인 상황에서 정렬되어 있고 두 산란체의 거리가 1m이다.

이제 시야각을 zero에서 180도로 변경하면, 레이더가 측정하는 두 산란체의 합한 RCS를 계산할 수 있다.

0도 시야각에서 합한 RCS는 2이다. 하지만 시야각이 변하면 두 산란체는 변하게 된다. 만약 해당 시야각이 10도일 때 두 산란체 사이의 전기적 거리는 아래와 같이 정의된다. 

아래의 그림은 합성 RCS를 matlab으로 구현한 그림이다. 아래에서 볼 수 있듯이 RCS는 레이더의 시야각에 따라 달라지는 것을 볼 수 있다. 이는 레이더가 바라보는 각도에 따라 물체에서 반사되는 신호가 어떻게 합쳐지는지에 따라 달라지기 때문이다.

예를 들어, 레이더가 복잡한 물체를 감지하려고 할 때, 이 물체는 여러 개의 작은 산란 중심으로 구성되어 각 신호를 레이더로 반사하게 된다. 그리고 레이더가 바라보는 각도에 따라 이들 신호가 어떻게 합쳐지는지 따라 레이더가 측정하는 RCS가 달라지게 된다.

두 개의 산란체가 있을 때 각 산란체에서의 반사신호가 레이더에 도달하는 시점이 달라진다. 이 과정 중에 간섭이 발생하고 이 때문에 RCS가 감소하고 증가하는 패턴을 보이게 된다.

 

아래의 plot을 통해 알 수 있듯이 아래는 산란체의 간격이 0.25m와 0.75m일 때의 주파수에 따른 RCS를 보여준다.

이러한 간격이 클 경우 작은 주파수의 변화로 인해 RCS는 큰 변동을 겪게 됩니다.

이러한 원인은 위상 간섭으로 인해 발생합니다. 만약, 두 개의 물체가 멀리 떨어져 있을 경우 레이더로부터 각 물체에 닿는 신호는 서로 다른 시간에 도달하게 된다. 여기에서 신호의 주파수를 조금 바꾸는 것만으로도 RCS가 크게 달라질 수 있다.