Н. Ф. Николенко. Основы теории РЭБ. М., Воениздат, 1987 (1083410), страница 39
Текст из файла (страница 39)
10.15). Здесь через ТТ„Н„Е, обозначены Рнс. 10.15. Структурная схел1а станции кроссполяризаиионных помех мгновенные значения векторов потока мощности (Пойтинга), магнитной и электрической составляющих поля соответственно. Создание данных помех возможно потому, что все линейно поляризованные антенны наряду с сигналами на основной поляризации принимают, хотя и с большим ослаблением (от 10 до 20, а при принятии специальных мер и до 30 — 40 дБ), сигналы с ортогональной поляризацией (кроссполяризацией). Это связано с особенностями распределения токов, наводимых полем в элементах антенны, появлением у этих токов составляющих, ортогопальпых вектору Е, поля, обдувающего антенну.
Например, у зеркальных антенн электрическая составляющая поля вызовет на поверхности зеркала появлсние токов, текущих яо криволинсйпым траекториям (рис. 10.16, б), поскольку само зеркало имеет кривизну и наведенные в двух соседних точках токи не синфазны. Ток в любой точке зеркала можно разложить на горизонтальную з'„и вертикальную зр составляющие. Так как в рассматриваемом примере облучатель расположен горизонталь- но, то прием вертикально поляризованной электромагнитной вол- ны будет возможен только в том случае, когда в сигнале, отра- женном зеркалом, появится нсскомпенсированиая составляющая горизонтально поляризованного поля. Рнс.
10.10. Кроссполяризаинонные помехи системам АСН: о — ориентация Фронта ЭМВ н зеркала антенны; б — зззеленеые з зеркале антенны токи Если фронт волны совпадает со срезом зеркала (рис. 10.16, б) н последнее симметрично, то в левой и правой его половинах можно найти две точки, в которых горизонтальные составляющие тока 1к противоположны по направлению и вызванные нми поля будут взаимно компенсироваться. Следовательно, диаграмма направленности такой антенны на ортогональной поляризации имеет нуль, если фронт волны совпадает с плоскостью раскрыва антенны. Разбив условно зеркало антенны на четыре квадранта, можно убедиться, что вторичные поля этих квадраптов взаимно компенсируются.
Оолучатель ничего пе принимает и при отклонении источника излучения в горизопталший или вертикальной плоскостях. Положение меняется, если источник излучения отклонится в произвольной плоскости, не совпадазощей с осями х и Тб За счет. запаздывания (фазового сдвига токов в секторах зеркала) компенсации поля в окрестностях облучателя нет, т. е. тс ФО, антенна принимает сигналы н с ортогональная поляризацией. ДНА при приеме кроссполяризованпого поля не совпадает с ДНА по основной поляризации. Амплитудная диаграмма зеркальной антенны прн 'приеме кроссполяризованпого поля вместо одного имсет четыре максимума, совпадающих с плоскостями, проходящими через оси, повернутые на 45' относительно осей х и р.
Примерный вид сечения диаграмм направленности плоскостью, нормальной к раскрыву антенны и проходящей через ось Ч, повернутую на 45' относительно осей х и у, показан на рис. 10.17, а. Здесь индексы «о» и «к» относятсн к диаграммам, снятым по сигналам с основной поляризацией (и кроссполяризацией соответственно. Рис. 1ОД7. Кросополириззпиоииые помехи систеыаы АСНГ н — сечение диаграммы нвпрввленностн внтенн по основнОй (ре> и кроссполяриве- ционной состввлн>оп>вй поля (и >; з — Формы пеленгвционнык лврвктернстнк С изменением ДПЛ меняется и пслсигациаппая характеристика системы АСН.
На рис. 10.17, б приведены характеристики для основной («о») поляризации и кроссполяризации («к»). Видно. >та прп прпсмс крассполнрпзапппш>га паля постановщик помех будет сопровождаться с ошибкой, раиной Лори. Рассматриваемый вид радиоэлектронных помех одинаково эффективен для подавления моноимпульсных систем АСН и систем АСН со сканированием ДНЛ. Реализация таких помех связана с решением сложной технической задачи — весьма точным выдсрживанием ортогонального положения плоскости поляризации помехи относительно плоскости основной поляризации антенны подавляемой РЛС.
В самом деле, допустим, что поворот плоскости поляризации помехи осуществлен. с ошибкой Лу (рис. 10.18). Составляющая поля Е,'=Ел гйпйу теперь будет выполнять роль полезного, а Е„'=Е,савау помехового сигнала. Отношение помеха/сигнал по мощности на выходе антенны ЬЕг созе йт /з= г Е„' (п йт (10.15) аде Ь вЂ” ослабление в антенне мощности крассполяризовапного лоля.
Пусть Лу«1, а /г=йп, Тогда должно удовлетворяться условие ЛТ=ЛТ...<~/ .Г ь (10.16) 3 При Ь=!/1000( — 30 дВ), йп=1 мйг"г'йоа 57,3/ЗЗ 1,7о. Если учесть, что наряду с помехой на вход антенны РЛС поступает и полезный, отраженный от цели сигнал, то станет очевидным, что Лтло„окажется еще меньшим. Таким образом, для того чтобы кроссполяризационная помеха была эффективна, необходимо обеспечить весьма точный поворот плоскости поляризации помсхового сигнала относительно плоскости поляризации сигнала подавляемой РЛС и иметь передатчик х(омех большой мощности. 70.6. КОГЕРЕНТНЫЕ РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ ПОМЕХИ СИСТЕМАМ АСН ИЗ ДВУХ ТОЧЕК ПРОСТРАНСТВА Когерентпые двухточечные радиоэлектронные помехи представ.
лают собой сигналы, полностью аналогичные сигналам подавляемой РЛС (РГС), излучасмыс двуз((я рпзнссеппымп па б>азу Х.»Х антеннами. Эти помехи хотя и относятся к двухточечным, однако их можно реализовать на одном постановщике помех. Для этога (рис. 10.19) на постановщике помех устанавливают три антенны: одну приемную — Аг и две передающие — Л> и Лз, распай(ажепные, например, на концах крыльев самолета и разнесенные на расстояние (базу) Е. Станция помех работает следующим образом. Сигнал подавляемой РЛС, установленный в точке О, принимается антенной Аь усиливается в усилителе У и излучается антеннами А, и Аз.
Сигналы, излучасмые антеннами А, и Аз, имеют равные напряженности. Найдем поле в точке О, находящейся иа расстоянии 0» ат Аг. Если принять, что поля в раскрывах антенн А( и Аз е> (1) е аз(7) =Е соз (оой Еп Еп л' 205 Рис. 1Ода. К расчету энсргетических соотиоп>епий при создании кроссполяризниионной помехи то в точке О эти поля запишутся в виде е, (1) =Е, соз п>о (1 — т>); аз(1) =Е,з сов о>о(г' — тз), где т> — —.О>/с; тз — — О,/с — запаздывания сигналов, равные времени распростраис~ия сигналов е>(() и ез(1). сйазовые набеги волн 0 ! 1 ! / Еа 20Т Рнс.
10.19. Геок!етрическне соотношения при создании коге- рентных помех из двух точек пространства ф! —— шот! и фа=шота в общем случае не равны. При йта»Ь в любой точке на окружности с центром в Аз электрическая составляющая поля будет равна сумме еоа е!+еа=Е о/соз (шо/ — т/у!)+Сов (шо( — Фз)1т. (101!) Полученное уравнение есть уравнение интерференции двух когергптных полей. Очевидно, что амплитуда результирующего полн ИНТС1уфСРСИЦИИ КОЛСбЛСТСЯ В ПРСДСЛак ОТ Ехп п1ах =2Еше дО Е и ~п!п= =О. При этом фаза результирующего поля при переходе через нуль совершает скачок на и. Диаграмму двух когсрентных, равной мощности источников, разнесенных на Е»Х, можно представить в виде, показанном на рис. 10.20.
Рис. 10.20. Гзиаграх!ма направленности двух разнесен- ных иа базу когерентных источников Из теории антенн известно, что ширина отдельного лепестка диаграммы Рп(тр) примерно равна фее=АД" Приняв А=З см, Е=ЗО м, получив! фаз-0,06'. Представим далее, что антенна подавляемой РЛС занимает положение, симметричное относительно двух лепестков диаграммы Рп(ф). Очевидно, что сигнал на выходе антенны будет равен нулю, так как сигналы верхнего и нижнего относительно антенны лепестков противофазны н компенсируют друг друга. Сказанное может быть проиллюстрировано диаграммой распределения поля в раскрыве антенны. При создании помех из одной точки поле примерно синфазно и равномерно (рис. 10.21,а).
Рнс. 10.21. Амплнтудночфазовые распределения полей ЭМВ пО апертуре антенн: п — при одиночном источнике излучения; б — при даук рааиесеииык когереит- иаы источииказ При действии когерецтных помех и при положении антенны подавляемой РЛС, показанном на рис. 10.20 (РСН ориентировано в направлении нуля диаграммы интерферпрующих источников), положение коренным образом изменяется: на апертуре антенны результирующее поле помех претерпевает инферсию фазы на т! (рис. 10.21, б). Видно, уто во втором случае суммарный сипзал их=О, а ил~0. Следовательно, каналы системы как оы меняются местами.
Пеленгационпая характеристика системы АСН искажается. Антенна должна котвернуться» от парного когерентного исто шика для того, чтобы сип!ал одного из лепестков диаграммы излучения начал преобладать пад сигналом другого н наступило равновесие., т. е. из=О. Это наступит прн угле, зависящем от отношения Рп/Рс и ширины лепестка диаграммы парного источника. Но при Рп»Р, РСН будет направлено в сторону от базы Е примерно на угол Лф.=0,5фод, Практическая реализация когерентных помех из двух точек затруднительна. Прежде всего, как показывают расчеты, требуются высокие мощности передатчиков таких помех, поскольку они эффективиь! только тогда, когда антенна уюдавляемой РЛС направ- лена' в провал многолепестковой диаграммы источников.
Сигнал, отраженный от постанов>цика помех, будет компенсировать влияние этих помех. Кроме того, самолет в процессе полета все время рыскает по направлению. Следовательно, 1>, и Рз являются функциями времени не только за счет поступательного движения самолета относительно РЛС, но и за счет колебаний его продольной оси относительно направления на РЛС. Поэтому диаграмма излучения колеблется, пробегая по раскрыву антенны пулями и максимумами, так что в среднем направление на цель определяется правильно. Для устранения влияния рысканий самолета на эффективность этого вида помех необходимо тем или иным способом застабилизировать в пространстве поле интерференции. Догтоипстпом когсрсптпых помех из двух точек янляпся их ушиверсальпость.
Они одинаково эффективны для подавленвя как АСН с моноимпульсными пеленгаторами, так н АСН с коническим сканированием луча. 10.7. ОСОБЕННОСТИ ПОДАВЛЕНИЯ СИСТЕМ АСН МНОГОЦЕЛЕВЫХ РЛС Развитие способов быстрого сканирования ДНА в пространстве позволило создать многоцелевые РЛС, которые могут практически одновременно сопрово>кдать несколько целей по дальности, скорости и напри>лоцию. Прежде всего это относится к РЛС с фаза)>ованными антенными решетками (ФАР). Примером такой РЛС может служить РЛС ЗРК «Пэтриот». Здесь путем изменения фазовых соотношений.сигналов излучателей можно за весьма короткое время порядка нескольких микросекунд сориентировать ДНА в направлении на любую точку в пространстве обзора. Последовательно направляя ДНА с одной цели на другу>о и удерживая ее в этом направлении любое, наперед заданное время, измеря>от.координать> цели, на которую направлена в данный момент диаграмма, Затем диаграмма направляется на другую цсль -и т.
д. Число таких целей может достигать нескольких десятков. Естественно, что такой прерывистый режим работы РЛС отражается и на ее оценке как объекта РЭП [4, 61. Особенность РЛС (как объекта РЭП) состоит в том, что цель в каждом цикле измерений облучается конечное время, т. е. все системы АСЦ работают в дискретном режиме. Между циклами облучения цели ее координаты изменяются. Поэтому наряду с ав.тосопровождением в ооычном понимании этого процесса в системе АСЦ предусматривается экстраполяция (предсказание) изменения измеряемой координаты во времени с использованием информации о ее значениях, полученных в предыдущих циклах измерений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
