Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Они подаются с различными задержками к элементам антенной решетки (справа от эквивалента линзы). Излучения этих элементов формируют практически 98 плоский фронт волны. Различным входам диаграммообразования соответствуют различные характеристики направленности. Задержки формируют с помощью волноводов или коаксивльных кабелей с разними типами волн, ТЕМ в частности. Форма «линзы» может отличаться от формы (рнс. 7.17), тогда используют термин «эквивалент линзы».
Входы двирач»оовво Рис. 7.17 Решетки с распределением широкого спектра частот сигнала между элементами. На элементы /=1,2,...Млинейной эквидистантной решетки подают, в простейшем случае, вырезки из гармонических колебаний с частотами / = /;+А/Т, /г=/ взаимно сфазнрованные при / = О, Т, 2Т,.... Решетка излучает тогда короткие импульсы с периодом Т: ° в направлении своей оси 0=0; ° в других направлениях О, в которых разности хода по фазе для каждой /г-й частотной вырезки 2п/г /о з1п0- 1,с Т~~ поочередно компенсируются, т.е.
при э]п0= с/ Я,Тг/. Это обеспечивает за время Т быстрое сканирование некоторого сектора короткими импульсами длительноспю Т/М н полосой частот М / Т без применения переменных задержек. Траекторная обработка (см. разд. 22 — 23) упрощается, а ее эффективность повышается [2.! 19], [2.162]. РЛС-двльномеры наиболее упрощаются в случае одноэлементного широкополосного приема отраженной волны [2.162]. Но два потенциально возможные вида накопления энергии сигнала — межэлементное в АР и временное — сводятся тогда лишь к одному, временному, хотя и когерентному. Энергия поля используется не полно.
Угловая избирательность приема в частотном диапазоне ослаблена. Для указанных РЛС не столь уже сложен многоэлементный /=1,2...,М прием, который можно реализовать на основе фильтровой обработки, без перестройки временных задержек и фазовращателей. Вместо одного слабо направленного приемного канала синтезируется М остроноправленных антенных неперестранваемых каналов с высокими эффективной площадью приема и угловой избирательностью. Волоконно-оптическое управление широкополосными антенными решетками в радиодиапазоне.
Определяется достижениями волоконно-оптической связи (см. разд. 4.7.5), а также нх последующим развитием (см. рвзд. 3.3.1) [7.49]. Компактные световоды заменяют более громоздкие коаксиапьные н волноводные линии, облегчая одновременно реализацию временного и фвзовременного управ- ления. В режиме излучения решетки такие световоды подают на ее элементы оптические колебания миниатюрных лазеров, модулированные переносимыми ими радиочастотными колебанияями. Последние задерживаются, по времени и фазе демодулируются микрофотодиодами, радиочастотные колебания усиливаются— все это проводится непосредственно в элементах решетки. Задержка, сдвиг фаз и коммутация оптических колебаний осуществляются специально разработанными компактными световодными элементами с цифровым управлением по командам ЭВМ.
При использовании короткоимпульсных широкополосных сигналов (разд. 7.2.2) усиление может быль заменено генерацией импульсов с их синхронизацией задержанными демодулированными колебаниями, поступившими по световодам. В режиме приема колебания, принятые и усиленные элементами решетки, модулируют передаваемые по световодам оптические колебания. Экспериментальная приемо-передающая радиолокационная решетка [7.49] описанного вида в дециметровом диапазоне волн обладала мгновенной полосой частот, составляющей 50 % от несущей. В 1999 г.
испытана подобная корабельная передающая решетка сантиметрового диапазона с мгновенной полосой пропускания 2 ГГц на несущей 9 ГГц (22 % от несущей), предназначенная для нужд РЭБ. Оптико-радиочастотная часть решетки размещена на верхней палубе корабля. Требуемая информация поступает в нее из оптико-компьютерной части, расположенной ниже, через световодиые кабели. Рис. 7.18 Вид оптико-радиочастотной части с радиопрозрачным обтекателем показан на рис. 7.18 [7.56]. Голограмма-оптическое управление широкополосными антеннами (антенными решетками) в радиодиапазоне. Состоит в покрытии фотоэлектрическим слоем (слоями) проводящих поверхностей антенн (решеток) миллиметрового, в частности, диапазона и создании на них оптических голограмм, динамика изменения которых определяет динамику и форму характеристики направленности в радиодиапазоне [2.172].
7.4. Использование апертурного синтеза Направленное действие произвольной антенны при фиксированной длине волн 2 когерентных колебаний определяется размером ее апертуры (раскрыва). Требование пространственной когерентности (см. разд. 13.5.2) является основополагающим. Только при его выполнении разности хода имеют закономерный характер, обеспечивая для сплошной апертуры сужение луча примерно до 2/г( радиан, Заполнение же раскрыва, как это имеет место в антенных решетках, не обязательно должно быть сплошным и, кроме того, одновременным.
Так, при наличии взаимных перемвигвний антенны и цели с пастаяннычи скарастячи, за время когерентиости сигнала синтезируется сущеотвеина увеличенная апертура эквивалентной приемопередаюшей антенной системы (рис. 7.19). Размер Ы синтезированной апертуры (СА) при когерентной обработке принятого сигнала определяется не физической протяженно- Рие. 7.19 стью антенных элементов, а их перемещением чдг за время Ьг относительно цели со скоростью ч. зчет этого обстоятельства изменил облик ряда самолетных и спутниковых РЛС обзора и картографирования земной поверхности. Двумерное картографирование переходит в трехмерное (разд. 18.
11). Круговой и секторный (боковой) обзор без СА заменился в этих РЛС боковым обзорам с СА, обеспечивающим высокую разрешающую способность в направлении, таигенциальном линии визирования. Для обеспечения когереитности обработки приобрели существенное значение контроль и учет степени детерминированности движения самолета-носителя РЛС. В силу своей специфики .чадуляиил и обработка сигналов при синтезе апертуры являютсл пространственна-временными. В силу принципа относительности возможен не только прямой, но и инверсный синтез апертуры.
Связанные с этим вопросы дополнительно рассматриваются в разд. 18.11, 18.12. 7.6. Пространственно-временная модуляция запросных сигналов Используется в лакачии и навигании с активны.ч ответам. Желаемый запрос некоторого ответчика по основному лепестку характеристики направленности антенны запрасчика может сопровождаться ложными запросами других ответчиков по ее боковым лепесткам. Занятость ответчиков обработкой ложных запросов снизила бы пропускную способность запросно-ответной системы.
Поэтому предусматривается исключение ответов на ложные запросы по боковым лепесткач антенны запрасчика путем усложнения пространственна-временной мадуляиии запросного сигназа. Излучение его основной части через основной канал антенны запросчика дополняется излучением его контрольной части (так называемого импульса подавления бакавыт лепестков (ПБЛ), см.
разд. 24.9) через контрольный (ПБЛ) канал запросчика. В канале ПБЛ используют специальную слабонаправленную антенну или разностную диаграмму направленности основной антенны (Рь рис. 7.20) для сужения сектора запроса или комбинацию разиостной и слабонаправленной (Рь+Ро), Характеристика направленности антенного канала ПБЛ (Гп или Рьдрп) должна перекрывать боковые лепестки гг ь основного антенного канала Рп но быть ниже уровня главного лепестка в секторе 0 запроса.
0 Рис. 7.20 99 Разделение основной и контрольной частей сигнала в ответчике осуществляется путем амплитудно-временной селекции. Отношение амплитуд принятых ответчиком основного и контрольного сигналов велико при запросе по главному лепестку и мало при запросе по боковому. Запрос обслуживается, если указанное отношение превышает установленное значение. В режиме Б вторичной радиолокации (см. разд. 24.9.3) прием импульса ПБЛ с достаточной амплитудой нарушает синхронизацию приема запросного сигнала с фазовой манипуляцией, ответ не формируется.
Временное согласование работы позиций 1 и 2 по параметрам обзора и по временам запаздывания можно обеспечить, например, с помощью прецизионных линий связи. Требования к этим линиям ослабляются при использовании на позициях достаточно точных эталонов времени, подобных рассмотренным в разд.
3.22. Согласование работы позиций возможно также путем выявления сходства (корреляции) колебаний, принятых различными пунктами в отдельные моменты времени. Последний метод согласования применим как в активной, так и в пассивной локации. 7.6. Особенности пространственно-временной модуляции и обзора пространства в многопозиционной радиолокации Излучение сигналов многопозиционной радиолокации проводится в общем случае с одной или нескольких передающих позиций. Характерен случай излучения с одной передающей позиции, отнесенной от приемной.
Пространственно-временная модуляция зондирующего сигнала может быть в принципе такой же, что и в одно- позиционной локации, обеспечивая в отдельных направлениях излучение одинаковых нли различающихся (например, частотой) сигналов. Пространственно-временная модуляция принимаемых сигналов и условия обзора пространства сложнее, чем в однопозиционной радиолокации. Усложнение связано с трудностью обеспечения приема сигналов, отраженных несколькими целями. На рис.
7.21 две цели Ц„! и Цч (и = 2, 3, ...) облучаются радиоимпульсами, прошедшими по лучу передающей антенны 1 в режиме обзора с угловой Ц„! скоростью й1. Цель Ц„ облучится зондирующим й! д импульсом после цели 2 Цп-1. Наряду с приемом отраженных колебаний ! антенной 1 требуется обеспечить их прием анРис. 7.2! темной 2. Прием может быть одноканальным или \ многоканальным. ч При одноканальном приеме (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
