Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 197
Текст из файла (страница 197)
3 1 д ах/ао = ехР(-//Тл), Рис. 25.16 Устойчивость корреляционных автокомпенсаторов. Нарушается при возрастании запаздывания Ьг в цепи формирования компенсирующих колебаний. Временное запаздывание /т/ ит частотных составляюи/их вызывает фазовое 2лГат. При 2яг /тг > я / 2 возможен переход от отрицательной обратной связи (компенсация) к нулевой и положительной (регенерация и генерация) в пределах полосы + П / 2. Компенсатор устойчив с коэффициентом запаса /т > 5, если а/ <!/2 /т П.
Коэффициент подавления. В силу (25. 45а) равен к„., =10!5 — ', =10!5 дб тт ! а ! — !р) Он снижается с уменьшением модуля комплексного коэффициента корреляции !р~, равного произведению модулей частных коэффициентов корреляции, обусловленных декорреляцией по различным факторам. Факторы декорреляцня помех в основном и компенсационном канавах: ° собственные шумы приемных каналов; ° неидентичности их комплексных амплитудно- частотных характеристик (КЧХ); ° нелинейности каналов; ° неидентичности групповых запаздываниИ от источника помехи до элементов приемной антенны.
Для снижения декорреляции помех избегают больших разносов элементов приемных антенн и удалений сумматора компенсатора от них, больших коэффициентов шума компенсационных каналов и малых коэффициентов усиления их антенн. Динамический диапазон. Это диапазон интенсивностей помех, в котором обеспечивается их компенсация с заданными показателями качества. При малой интенсивности помехи режим установления затягивается. При большой интенсивности помехи нелинейные эффекты вызывают декорреляцию и снижают устойчивость компенсатора. Определенную роль в поддержании динамического диапазона может играть шумавая автоматическая регулировка усиления (ШАРУ) усилительных каскадов, предшествующих автокомпенсатору. Предпочтительно, однако, расширение динамического диапазона самого автокомпенсатора.
Эффективна также постановка ограничителя в цели управления компенсатором, не вызывающего декорреляции помехи. 2$.4.5. Мноаоканальные корреляционные аетокомпенсаторы Реализуют угловую, угла-поляризационную, частотную, угла-частотную и т.п. селекцию на фоне помех. 437 Каждый канал многоканального компенсатора представляет собой одноканальный корреляционный компенсатор (квадратурный, гетеродинный, аналоговый или цифровой).
В цепь их общей корреляционной обратной связи подается вьжодное напряжение ут. Первые опыты многоканальной корреляционной автокомпенсации помех. Проводились в 1963-64 гг. под Харьковом на макете РЛС метрового диапазона тиЕе,жяЗ!й па П-!2, оборудованном двумя .-,от дополнительными антенно- ~',~Ф'фд приемными каналами, вращающимися вместе с основной , '' с ч' вибраторной антенной, и двухканальным квадратурным корреляционным автокомпенсатором. До его включения экран (рис. 25.17, вверху) забит помехой от двух источников, поступающей по боковым лепесткам ° ь, Я й!ь', '." 18!8! характеристики направленно- сти основной антенны.
После ~ф~фй! ' включения компенсации поме- ~%%В . хи поступают на выход только по главному лепестку (внизу), видны цели (1.102!. Рис. 25.17 Направленность адаптивных устройств в режимах угловой селекции. В установившемся режиме рас!а!а.«! 2 и„„„„, сматриваемая обработка реализует близкие к оп!Гы«з«ч>' тимальным характеристики направленности '.л -з -г' ' а о '! 2 Такие характеристики на зк««я--ф,'.' Г""""" рис. 25.18,а-в (сплошные б) !на а!«.хм,! Линии) соответствуют „:'« ~! воздействию интенсив- -4 .з -2 -1 й ~ г з «;« ных помех, направления прихода которых показа- -4 -3 -2 Ч О 1 2 3 «-« ны стрелками. Характе!л!а.«Н-= 1гнв ьм,:и „„ ристика направленности (рис.
25.18,в) представлена в логарифмических единицах, а характерна) ';,ь стики (рис. 25.18,а,б) — в относительных единицах. Рнс. 25.18 Тонкими линиями нанесены согласованные характеристики направленности. Компенсационные каналы адаптивных зеркальных и вибраторных антенно-приемных систем. ФорОся. мируются с помощью дополнительных зеркальных (вибраторных) антенн уменьшенного раза мера или дополнитель- /! ',/2~, 7 3~~ 4: ных облучателей основу ного зеркала.
Характеристики направленности основного и дополнительных каналов показаны на рис. 25.19,а,б. Ва- .~2 в) Ф'ч! г,; '; .,! риантами компенсаци,." Й онных являются харак- " теристики направленно- Рис. 25.19 сти с провалачи в на- 438 правлении.чаксичума основного лепестка (рис. 25.19,в). Это снижает вероятность настройки компенсатора по полезному сигналу. При совместном вращении согласованной и компенсационных характеристик относительно источников мощных (по сравнению с внутренними шумами) излучений возможно поочередное выделение сигналов в провалах кампенсаиионных характеристик направленности с подавлением их вне провалов.
Пеленгационная характеристика (зависимость уровня / выходного сигнала от углового положения антенны) сужается. Обеспечивается разрешение (см. разд. 18.13) .--4 ««« рактеристики направленности (штриа! аг ССЗ а Рис. 25.20 ховая линия рис. 25.20). Компенсационные каналы адаптивных антенных решеток. В решетках с выделением основного канала обработки в качестве компенсационных элементов можно использовать их первичные модули. В качестве компенсационных для выбранного луча (рис. 25.9) можно использовать соседние лучи диаграммообразующего устройства.
Возможно формирование расширенных характеристик направленности, прикрывающих группы боковых лепестков. Если форма этих характеристик приближается к форме этих групп, число подавляемых помех увеличивается. Однако по мере роста числа источников помех и управляемых модулей преимушества приобретают адаптивные решетки без выделения основного канала. Автокомпенсаторы в режиме поляризационной селекции. Способны компенсировать помехи с регулярной поляризацией, существенно не подавляя сигнал, отличающийся по поляризации, даже если эти помеха приходят по главному лепестку характеристики направленности.
Компенсация может осуществляться различными методами, в том числе на основе корреляционных автокомпенсаторов. На рис. 25.2! приведены результаты продолжения экспернмента !963 †гг.(рнс. 25.17) в части поляризационной селекции. В качестве основной и ком- .«4% пенсационной антенн нспользо41фРД~~ " л вались волновые каналы с вза- Ф. =.'-«~ имно повернутыми на 90' виб.и' раторами. Одноканальный кор- Ф',4~$фф реляционный компенсатор по- зволил расчистить экран и наЩг~~~' блюдать сигнал от цели, прихор 25 21 дяшнй с того же направления, что и помеха.
Поляризация помехи могла при этом меняться в широких пределах, если сохранялись ее заметные отличия от поляризации сигнала. Однако помеха с хаотической поляризацией (на двух ортогонапьных поляризациях от независимых источников) не компенсировалась. Автокомпенсаторы в режиме угля-поляризационной селекции. Переход от угловой селекции к углополяризационной достигается введением различий в поляризациях угловых компенсационных каналов. При регулярной поляризации помех возможно наблюдать отметки от целей в направлении источников помех при числе их большем единицы.
Провалы в характеристиках направленности, ориентированные на источники помех, возникают только на поляризациях, соответствующих этим помехам. Для помех с хаотической поляризацией угла-поляризационная селекция переходит в угловую. Автокомпенсаторы в режиме частотной (скоростной) селекции. На сумматор компенсационной системы (рис.
25.22) подано некоторое незадержанное напряжение, на компенсационные входы — аналогичные с задержками, кратными некоторой величине Т. Под действием помех формируются провалы частотной характеристикам, подобные провапам в характеристиках направленности. Адаптивные устРсзйсгва полаюппо™аскнрусо Рис. 25.22 щие узкополосные помехи: ° активные с неизвестными несущими; ° пассивные с неизвестными спектрами частот. Автокомпенсаторы в режиме угла-частотной (угла-скоростной) селекции. Сочетают угловые и временные каналы компенсации и эффективны при достаточно высоком быстродействии. 26.4.6.
Характеристики устройств мновоканальной корреляционной аетокомпенсации Быстродействие многоканального автокомпенсатора. Снижается при большом числе источников помех в связи с пренебрежениями в (2538). Обобщение дифференциального уравнения (25.49) имеет вид Т с!К;рис+ К, =К„ (25.51) Здесь Кса и Ку,т — векторные аналоги комплексных передаточных коэффициентов автокомпенсатора; Тд = = То(1 + Фд ) — матричный аналог динамической постоянной времени (25.50), зависящий от корреляционной матрицы помех компенсационных каналов Фд и общей постоянной времени интеграторов Тр. Решение матричного уравнения (25.51) упросцается после диаганализации матрицы Фд = 1) Л Ю*'.