РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ, ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ (1087875), страница 26

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 26)

, (15.19)

а) б)

Рис.15.8. Линза Люнеберга с металлическим кольцом – а; диаграмма рассеяния линзы в азимутальной плоскости– б.

Аналогичная линза, но с небольшим смещением металлического кольца приведена на рис. 15.9.

Рис.15.9. Линза Люнеберга со смещением металлического кольца

Увеличение ширины металлического кольца приводит к расширению диаграммы переизлучения, но одновременно уменьшается и ЭПР линзы. Это противоречие разрешается в линзе Люнеберга с кольцом в виде решетки из параллельных проволок, навитых под углом 45°. Падающая электромагнитная волна с линейной поляризацией под углом 45° проходит через фронтальную часть кольца и отражается от его противоположной части. Наиболее типичные линзы Люнеберга показаны на рис. 15.10.

Рис.15.10.

Изотропной диаграммой переизлучения, как и показанная на рис. 15.10.(б) линза Люнеберга с двумя ортогональными проволочными решетками, обладает представленная на рис.15.11. линза Итона - Липмана.

Рис.15.11.

В целях уменьшения веса используют полые отражатели, конструкция и ход лучей в которых показаны на рис. 15.12 (а, б)

Рис.15.12. Полые отражатели

Ответчик Ван - Атта - антенная решетка, выполненная из большого количества диполей или спиралей, находящихся на равном удалении от оси симметрии ответчика и попарно соединенные коаксиальным кабелем одинаковой длины (рис. 15.13).

Рис.15.13.

Направление максимума диаграммы направленности совпадает с направлением прихода падающей волны. Решетки рассчитываются на отражение волн с любой поляризацией, для чего диполи располагают на металлическом экране под разными углами (как правило, каждая пара под углом 90° к соседней). Эффективная площадь рассеяния ответчика, образованного и полуволновыми диполями, расположенными на расстоянии λ/2 друг от друга и на расстоянии λ/4 от отражающего экрана, определяется выражением

где θ - угол падения, S - площадь раскрыва решетки.

Часто вместо диполей применяют плоские спирали, нанесенные печатанием на диэлектрический лист, что расширяет диапазонность решетки и обеспечивает переизлучение сигналов с любой поляризацией.

По сравнению с уголковыми и линзовыми отражателями решетка (ответчик) Ван-Атта обладает следующими преимуществами:

— диаграмма переизлучения шире, чем у уголкового отражателя, при угле падения ±55° ЭПР ответчика снижается на 10 дБ, в то время как у уголкового отражателя она снижается на столько же при угле ± 20°;

— отраженный переизлучением сигнал может быть промодулирован:

— в решетке имеется возможность изменять направление переизлучения;

— значительное увеличение ЭПР может быть обеспечено за счет использования встроенных в соединительные линии усилителей;

— можно изменять поляризацию, переизлученного сигнала;

— может быть обеспечено угловое сканирование диаграмы переизлучения.

Переизлучатель Ван - Атта может быть выполнен в активном варианте (ретранслятор). Часто применяются усилители-ретрансляторы, структурная схема которых дана на рис.3.14.

Принятые антенной А₁ сигналы усиливаются в ЛБВ (лампе бегущей волны), работающей в широком диапазоне частот. Ретранслируемый сигнал в ЛБВ модулируется по амплитуде шумовым напряжением, поступающим от генератора шума ГШ. Тем самым обеспечивается имитация флюктуации ЭПР реальной цели. Сформированный помеховый сигнал излучается антенной А₂.

Рис.15.14.

15.4. Ложные цели и радиолокационные ловушки.

Используются для имитации реальных целей в различных диапазонах электромагнитных волн. С их помощью на экранах индикаторов РЭС разведки и целеуказания создаются отметки, подобные отметкам реальных целей, что усложняет радиоэлектронную обстановку. Ложные цели могут быть воздушными, наземными, морскими, космическими. По конструкции они подобны небольшим самолетам или ракетам, полет которых после пуска может осуществляться автономно по программе или по командам с пункта управления (самолета).

На ложных воздушных целях устанавливаются пассивные переизлучатели электромагнитной энергии (угловые и линзовые отражатели, переизлучающие решетки) и активные усилители-ретрансляторы. Подобные же переизлучатели используются в ка­честве ложных наземных целей.

Ложные цели, имитирующие бомбардировщик, имеют размах крыльев и длину порядка 4 и 7 м, массу 1000 кг, снабжены как правило, усилителем-ретранслятором на ЛБВ и линзой Люнеберга расположенной в хвостовой части.

При массовом применении ложных целей может быть оценена вероятность поражения самолета:

m - число атак (выпущенных ракет);

W₁ - вероятность поражения цели при одной атаке (одной ракетой);

n - общее количество истинных и ложных целей. При условии m ≤ n по каждой цели производится пуск только одной ракеты.

Для дезинформации оптико-электронных средств разведки (тепловых, телевизионных и др.) используются ложные тепловые и световые цели. Для этого применяются источники теплового излучения, надувные макеты и специальные отражатели света. Ложными тепловыми целями служат осветительные бомбы и ракеты, пиропатроны, специальные передатчики, излучающие сигналы, совпадающие по спектру и мощности с сигналами реальных целей.

Ложные цели, используемые для срыва автоматического сопровождения цели РЛС или головок самонаведения ракет, называются ловушками. Благодаря им обеспечивается переключение системы управления оружием с истинной цели на ловушку. Для переключения ЭПР ловушки должна превышать ЭПР истинной цели, а сигнал от ловушки по своим характеристикам должен имитировать сигнал, поступающий от реальной цели с учетом ее скорости и ускорения.

Управляемые радиолокационные ловушки - это ракеты, на которых устанавливаются активные или пассивные переизлучатели энергии.

В качестве буксируемых радиолокационных ловушек используются металлические сети, пассивные или активные переизлучатели, буксируемые самолетами на длинных тросах.

Сбрасываемые ловушки не имеют двигателей и представляют собой активные или пассивные переизлучатели электромагнитной энергии. Обычно это пачка, ракета или снаряд, начиненные дипольными отражателями. Для эффективного применения ловушки необходимо, чтобы в момент ее пуска (сброса) прикрываемый самолет и ловушка не были разрешены по угловым координатам, дальности и скорости.

Для РЭП оптико-электронных средств применяются тепловые (пиропатроны, противо-инфракрасные снаряды и др.) и оптические (макеты объектов) ловушки, предназначенные для отведения на себя ракет, авиационных бомб с системами самонаведения. Тепловая ловушка в начальный момент времени должна находиться в угле зрения тепловой головки самонаведения ракеты вместе с прикрываемым самолетом.

15.5. Нарушение работы радиоэлектронных средств ионизирующими и электромагнитной излучениями

Функционирование РЭС можно существенно нарушить изменением условий распространения электромагнитных волн (прежде всего в ионосфере) и параметров электронных и полупроводниковых приборов под влиянием ионизирующих излучений. Физические принципы радиопротиводействия с помощью искусственной ионизации пространства основаны на явлениях отражения и преломления электромагнитных волн в плазме.

Коэффициент преломления ионизированной среды (локальной неоднородности) без учета влияния магнитного поля Земли численно оценивается следующей формулой:

где ƒ - несущая частота в герцах; N- число электронов в одном кубическом метре.

Достаточно высокая концентрация электронов приводит к полному отражению радиоволны ионизированной областью (аналог полного внутреннего отражения) при критической частоте, определяемой из условия n = 0

Для получения полного отражения от ионизированной области колебаний с несущей частотой ƒ необходимо иметь концентрацию электронов:

Необходимая мощность источника ионизации равна:

α - коэффициент рекомбинации электронов, равный у поверхности Земли примерно

α = 10^-12 см³/с.э

Для N = 10¹⁸ э/см³ и α= 10^-12 см³/с.э. мощность источника ионизации должна быть I = 10²⁴ э/м³с или I=10¹⁸ э/см³ с. Для создания ионизированной области с концентрацией 10¹⁸ электронов на один кубический сантиметр необходим источник ионизации, создающий в одну секунду 10²⁴ электронов в кубическом метре. Такая высокая концентрация электронов может быть кратковременно создана при ядерных взрывах или при одновременном сгорании больших количеств легкоионизирующихся элементов, например, цезия.

При взрывах ядерных боеприпасов в эпицентре взрыва образуются высокие концентрации электронов. Мешающее действие ядерного взрыва на РЛС сантиметрового диапазона кратковременно из-за рекомбинации электронов. Высотные ядерные взрывы оказывают значительное воздействие на распространение волн метрового диапазона. Поглощение электромагнитной энергии плазмой происходит вследствие трансформации ее в тепловую при столкновении электронов с нейтральными частицами. Числовой характеристикой поглощающих свойств среды служит коэффициент поглощения, дБ/км:

где ν - число соударений электронов с другими частицами за 1 секунду. Максимум коэффициента поглощения достигается при ω = ν. Расчеты и экспериментальные исследования показали, что для ƒ > 5 МГц

Характеристики

Список файлов книги