Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 112
Текст из файла (страница 112)
Любую ноляризэцню можно считать эллиптичесхой; для линейной поляризэцйи отношение осей эллипса равно нулю, а для круговой — единице. Одно из неизбежных и неприятных свойств поляризации заключается в том, что независимо от вида поляризации приемной антенны (и схем) всегда имеем я ортогональная поляризация, на которую приемник не реагирует. Типичным примером является приемник для приема сигналов с линейной поляризацией, кото. рый не может принимэгь сигналы с линейной поляризацией, отличающейся на 90'.
Аналогично приемник, рассчитанный на прием сигналов с правой круговой поляризацией, не мозкет принимать сигналы с леной круговой поляризацией. Полярнзационная модуляция сигнала от гломной цели. Леполяризация радиолокационного сигнала при отражении его от цели не является главвыч фактором, ограничиваощим работу РЛС. Но она может вызывать некоторую потерю энергии зхо-сигнала, распространяюнге~ося от цели к РЛС. Поэтому РЛС при определенном ракурсе цели не может работать как при оптимальной поляризации с приемом максимального эхо-сигнала, Основная проблема при выборе поляризации приемной антенны обусловлена тем, что всегда будет иметься ортогональная поляризация, к ко|орой приемник не чувствителен, Но РЛС может принимать независимо сигналы с двумя разными поляризацинми, например с вертикальной и горизонтальной одновременно, для использования всей евер.
гни зхо-сигнала. Однако эти сигналы не могут складываться когерентио без их предварительного превращения в сигналы с одинаковой поляризацией. Если даа сигнала с различными поляризациями детектировать отдельно для приема всей энергии, то это приведет к некоторой потере из-за того, что не будет использоваться когерентное суммирование сигналон на высокой или промежуточной частоте с правильными фазами для согласования поляризации эхо-сигнала н приемной антенны.
При измерениях поларизационных характеристик цели используются обыч. но принятые индексы у обозначения ее эффективной площади рассеяния о, выражаемой обычно в квадратных метрах )!). Эти индексы Ч, Н, й, Е соответст. вуют вертикальной, горизонтальной, правой круговой и левой круговгй полярн. зации. Первый индекс у о соответствует поляризации передаваемого сигнала, второй — поляризации принимаемого сигнала.
Например, аты означает величину эффекчивной площади рассеяния цели для приемника с горизонтальной гюляризацией при облучении ее сигналом с вертикальной поляризацией Ванду обратного соотношения поляризаций передаваемого и принимаемого сигнала справедливы равенства и„ = и „ и пв„ - — оьц. Трудность экспериментальной проверки этих равенств состоит в том, что нельзя измерить одновременно равные эффективные площадв рассеяния пря одинаковом расположении их в пространстве. Я!Я 70.т'. Поллризацпонная модрляииуг Приборное оборудонанне, необходимое для таких измерений, и результаты измерений приведены а ~П. В общем, измерения показывают, чго при линейной поляризации эхо-сигнала преобладает такая же поляризация, как и поляризация передвиаемого сигнала а состаиляющая ортогональной поляризации, аыз- 40 а Х0 3 20 ф !г|" г0 ф0 00 00 100 ~г0 т 700 100 Ягамутпальньш аеаа, ера3 а) сч фй В 00 3 30 цз 70 го 20 ф0 00 00 700 720 уй0 7й0 т Мамуулапьльга угвл, граб Рис.
1к эффеятивввя влощедь рлссееми» семевегв типа с-ае, измерсимвя ив частоте Ытэ Мтц (дивпвзои 3 см!| и — при лииейиой поляризации; б — яри круговой потяризвции зондирующего сит|иле. Показаны взризции в ззимутзльиой плоскости при постояииом угле мести Š— |Ое Кзждея точка представляет уередмеииую всличмиу медим|вых зиячеиий, полученных из выбоРок Лля ячеек орос.
Рево ек обзоре !О' х 1с 1!1. ванная деполяризующнми саойстаамн сложной цели, на 7 — 12 дБ анже 1рис. 12, а). При круговой поляризации передаваемого сигнаг|а а любом ее направлении эхо-сигнал содержи! приблизительно разные состапляющие с праной и левой круговой поляризацией. Но рис. 12,б показывает, что н случае нзотропного отражателя наблюдае!ся преобладание состанляющсй эхо-сигнала г поляризацией, противоположной поляризации переданного сигнала При этой причине кру|оаая поляризация может быть нспользонана дщ риспознааания й15 Гл.
!О. Шдм цели сложных целей, таких как самолет и дождь (15, (б). Изотропные отражагели в виде сферических дождевых капель отражают сигнал с относиельня чистой поля изацней противоположного иапраилеппя. ледовательно, если поляризация приемной аигенны совпадает с поляризацией передаваемых сигналов, го приемник нечувствителен к чхо-сигналам от дождя с протиноположиой поляризацией Таким образом, мешающие страже. ния от дождя можно исключить ценой некоторой потери энергии сигнала, если принимать более слабую его составляклцую с крш оной поляризацией. э0.5. Доппперовсиий озум При рассмотрении допплеровского изменения частоты сигналов, отраженных сложной целью, можно выделител 1) лопплеровские спектральные линии от вращающихся (колеблющихся) частей самолета например винтов или лопастей реактивной турбины и 2) непрерывный допплеровский спектр, располаганзщийся симметрично по обе стороны ог средней аопплеровской частоты нели Расширение этого спектра обусловлено случайными отклонениями самолета в полете от заланной зраектории.
В типичном случае самолет подвергается ин1енсивным случайным колеба. киям по углам рыскания, гангажа и крена даже при «фиксированномэ курсе На рис. !3 приведен типичный график колебаний курса самолета, летящего чпо пря мой», иллюстрирующий случайные траекторные отклонения самолета при средней турбулентности атмосферы иа малой высоте, вызывающие появление аоп. плеровского шума и другие явления Йоггплеровгкий шум вызванный корпусом самолета, связан со скоростью изменения углового шума. Эту связь легко показать, если ввести предсзавление об искажении фазового фронта углового шума. Угловой шум определяешься на. клоном фазового фронта эхо-сигнала от сложной нели в любой момент времени относительно плоского (круглого при малых дальностях) фазового фронта эхо. сигнала от гипотетического точечного источника излучения, находящегося в центре цели Изменение наклона фазового фронта является мерой у~довод ошибки.
так как угловая следяшаи система определяет направление на цель как нормшп к фазовому фронту. ))опплерооский шум определяется производной по времени от изменений фазы относительно фазы которую имел бы сигнал от ~ниенной !шли. Рис. 14 иллюстрирует вращение искаженного фазового фронта от сложной пели (два отражателя в данном примере), если цель совершает рыскание в пределах небольшого угла (7).
Когда искаженная область фазового фронта при нра. шенин проходит в зоне действия РЛС, она вызывает сначкообразное изменение фазы. Скорость изменения фазы в любой момент времени соответствует частоте, которая называется мгновенной. Аналогичное явление наблюдалось на линиях радиосвязи с частотной модуляцией нри многотрассовом распространении; оио подробно изучено и проанализировано (18).
Если ракурс нели изменяется с постоянной скоростью, то временные функции углового шума и мгновенной доиплеровской частоты имеют одинаковую форму (7). В случае же, когда цель со. вершает типичные случайные движения, можно вычислить допплеровскую частоту для данных картины искажения фазового фронта и характера днижения пели, дифференцируя по времени девиацию фазы [относительно фазы, ноторая была бы принята в случае точечной цели). Это дает ((1)- с1Ф (1) ш' (31 где /(Л вЂ” мгновенная допплеровская частота; Ф (() — девиация фазы принимаемого РЛС сигнала, вызванная вращением искаженного фазового фронта Для оценки 7 (1) удобно рассмотреть нартнну искаженного фазового фрон~а отдельно от ее изменения, вызванного изменением ракурса цели Искажение фазового фронта (рнс, б) можно выразить в функции ракурса цели ф в данный аб !0.5.
Долалероаские шум момент времени. т!Роизводная девиации фазы, характеризующей искажение фазового фронта по углу ф, равна ((Ф(ф) /дф, где функция Ф (ф) — девиации фазы (в зависимости от ракурса цели), наблюдаемая при движении по круговой траектории вокруг цели Случайные перемещения нели (подобные поиазанным на рис. !3), вилючающие типовые рыскания, кРены и тангажи, вызывают вРащение искаженного фронта. Когда активная РЛС облучает отражающие влементы цели, характер влектромагнитного возбуждения атих злементов изменяется в зависимости от 8 Рнс. )3. Типичное грабово траентарнмз отнлонениа самолетов (бомбардировитиаа — вверту и истребители — внизу) врн заданном оолете оо ириной в чистой атмасбсре со среднимн турбуленгноствмн, ракурса цели.
0)носительные же фазы вхо-сигналов от этих алементов, наблюдаемые в месте приема, изменяются в ава раза быстрее, чем фазы злектромагнитных колебаний, возбужденных в алементах цели Это вызынает вращение карти. ны искаженного фазового фронта (рнс. !4! со скоростью, в два раза большей скорости случайного углового движения цели, т. е 20ф (/) /г(!, где ф (/) — ракурс цели в функции от времени (рис. !3). Умножение производной искаженного фазоного фронта (выраженной в периодах высокочастотных колебаний на радиан) на удвоенную скорость углового движения цели (ранна)г/с) дает ')Ф (ф) /пя (') !!)!= пф пт (4) 417 тз 4 с, ьс 2 г 4 0 г !0 (г !4 /б !В Вреия, с 0 2 4 0 8 !О )2 !4 !О /Я 20 Вреия, с Гл. !д.
///ул цели где /, (1) — мгновенная частота (в Гц). Эта формула очень удобна, так кан позволяет доволыго точно оценит обв составляющих частоты/(/) нлн опреде. лить их по имеющимся данным. Ракурс цели кзк функцию времени можно определить по данным, подобным приведенным на рнс. 13 что дает возможность вычислить с(ф (/) /4(1: Аналогично можно определить илн оценить значение оФ (ф) /Пф нз результатов измерения углового шума )5], так как угловой шум определяется пространственной крутизной фазового фронта. Однако прн использовании углового шума требуется, как зто показано неже, изменить еднньцы измереннн; а' дрл агр ивскплге арлаглг 44.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
