Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Однако зто.происходит в течение чрезвычайно малого промежутка. времени работы РЛС. Как показано в табл. 3, большая часть мешающих импульсов наводится с гораздо меньшим уровнем при приеме по боковым лепесткам. Вероятность появления заданного взаимного КНД для равномерно вращающихся антенн есть произведение отнесенных к периоду сканирования интервалов времени, в течение которых существует каждый ир интересующих иас уровней КНД. Результирующее распределение КНД по'ДН антенны часто являетсп весьма ценной характеристикой при анализе помех. Такое распределение представляет собой вероятности появления КНД, большего Х, как функции величины Х.
Пример подобного распределения показан на рнс. 5. Используя такие кривые для распределения КНД, можно показать [3), что для вращающихся антенн с большими КНД результирующая ДН антенны, исключая главный лепесток, имеет нормальное распределение КНД. Среднее (медианное) значение КНД обозначим р, а дисперсию оа. Дли двух 370 Вероятность возникновение данного варианта Нормированный взаимный КНД, дн Взаимнмй КНД, дп Г армант ззаимодейстзмя 75 0,0028 0,025 0,0972' — 55 20 — 105 0,875 Примечание 1. КНД основного лепестка: для антенны 7 40 дБ; для антенны 2-35 дБ; 2. Средний КНД бокояого лепестка: — !5 дБ для антенны 7; — 15 дБ для антенны 2; 3. Ширина основного лепестка по уровнкт — 3 дБ: 3'20' для антенны 1; 12' для антенны 2.
равномерно вращающихся антенн взаимное среднее значение КНД является, суммой Ют = Ях + йзг (5) а взаимная дисперсия а' =а',+аз. (б), В тех случаях, когда одна или обе антенны вращаются неравномерно, необ- кодимо специально уточнить приведенные выше соотношения.
Внд формул (5) и (б) также необходимо уточнить, когда в одной или обеих РЛС исполни вуются методы частотного сканирования лучом антенны. Р;, 7, УД7 Рис. в. Распределение вероятности кнд по дн. Кривая описывает вероятность Рг, что КНД больше, чем любое заданное значение аг по оси абс«исе. Очевидно, что появление КНД, больших чем КНД для основного лепеетна, невозможно, что карактеризует точка Р О, Ш О; Омь — КНД для основного лепестка. г7 бй 57 й7 й Ь; (Е оьтносоогельно ьто) Потери на распространение сигнала Ер. Ослабление сигнала при распространевии радиоволн между антеннами через некоторую среду было предметом интенсивных теоретических и эксперименальных исследований. Для некоторых ограниченвых областей использования разработаны достаточно точные модели, однако расчетный аппарат для многих областей все еще нуждается в значительном улучшении.
Ряд упрощенных моделей приведен а данном разделе. Более сложный анализ дан в работе (4). Наиболее общая и простейшая модель распространения радиоволн в свободном пространстве учитывает потери, связанные с прохождением сигнала между двумя изотропными антеннами, разделенными расстоянием й" в среде, не обладающей отражательными и преломляющими свойствами. Ос- 371.
Основной песток 2 Основной песток 2 Боковой песгок 2 Боковой пестон 2 9.3, Анализ электромагнитной совместимости систем Таблица 3 Варианты связи через антенны (для ДН рнс. 4) лепесток / — основной лелепесток 7- боновой лелепесток 7 — основной лелепесток ! — боковой ле- Гл. 9. Электромагнитная совместимость возная формула потерь в свободном пространстве в логарифмической форме записи имеет вид /.тв = 20 !Я в!+ 20 1Я /+ К (7) где йт, — потери на трассе распространения радиоволн в свободном пространстве между изотропными антеннами, дБ; / — частота, МГц; К = +33,2 (если с( — в км) или — 26,8 (если с( — в м).
Заметим, что занисимость (.тв от частоты обусловлена только наличием приемной антенны. Уравнение дальности радиолокации (см. т. 1, з 1.2) содержит величину эффективной площади приемной антенны А„= 6вдв/4п в виде отдельного члена, Эффективная площадь антенны в данной главе внлючена в множитель, учитывающий потери на распространение, так как большинство формул выведено для учета потерь между двумя антеннами Формула для вычисления поверхностной плотности потока излучения, которая учитывает потери без учета приемной антенны, не содержит зависимость от частоты [ср.
(13)], При расчете основных функциональных характеристик систем разработчики обычно обращаются н уточненным моделям (формулам) распространения. Низкая точность расчетов, обусловленная неточностью значений членов уравнения для данной помеховой ситуации, не оправдывает использование уточненных моделей. К тому же обычно таких моделей для общего случая нет. Ппи анализе ЭМС одна из наиболее часто используемых моделей распространения основана на предположениях о том, что Земля имеет гладкую сферическую поверхность, а ее атлюсфера — постоянный коэффициент рефракции, что можно учесть, вводя в рассмотрение эффективный радиус Земли, равный в/з ее физического радиуса.
Увеличенный радиус Земли (уменьшенная кривизна ее поверхности) увеличивает расстояние прямой радиовидимости (при этом учитывается искривление траектории радиоволн зз счет рефракции). Условия распространения радиоволн часто можно рассматривать применительно к трем областям (зонам): области относительно коротких расстояний, разделяющих антенны, называемой областью отражения; зоне относительно больших дальностей, называемой областью тропосферного рассеяния и зоне средних расстояний, называемой промежуточной областью. В каждой из этих областей потери на распространение радиоволн зависят от высоты приемной и передающей антенн, их поляризации и рабочей частоты.
Общие зависимости даны на рис. 6. В области отражения усиление и ослабление пространственной волны волной, отраженной от поверхности земли, могут давать отрицательные и положительные значения коэффициента потерь на трассе распространения по отношению к затуханйю в свободном пространстве. Теоретически отрицательные потери (усиление) могут достигать 6 дБ, з положительные потери могут быть бесконечно большими и приводить к полной компенсации пространственной волны.
Однако практически эти крайние случаи наблюдаются редко, и их влияние описывается кривой потерь с максимумами и нулями относительно величины потерь в свободном простра ястве. В области тропосфериого рассеяния отражения от земли незначительны. Однако можно ожидать существенных изменений величины коэффициента потерь на трассе из-за колебаний условий распространения в тропосфере, в которой происходит переизлучение некоторой доли излучаемого сигнала в прямом направлении.
В промежуточной зоне потери на трассе (см. рис. 6) определены путем использования приближений, обеспечивающих плавный переход от характеристик для области отражений к характеристикам для области тропосферного рассеяния. Подробное описание этой модели для применения к другим случаям можно найти в работе [4[. Характеристики для коэффициента потерь в функции расстояния для несколько более общей и упрощенной модели, полученной путем применения описанной выше модели к широкому многообразию ситуаций, представлены на рис.
7 — 9. Упро- 372 9.3. Аналиэ электромагнитной совместимости систем щенная модель разработана с таким расчетом, чтобы оценки потерь на трассе распространения сигнала для анализа помеховой ситуации были сравнительно умеренными. Здесь понятие «умеренные» предполагает наличие меньших потерь, что приводит к большим значениям мощности принимаемого сигнала. Такая модель по сравнению с более точным анализом, упомянутым выше, обычно дает меныпую величину потерь, особенно прн малых высотах антенн в ф Ж рют ~ ~~11й Ь ~~ ай м 1ай Ь.
~~ 1ай ф уйй Ф ггй Я ,ф г~~ гвй 1й 12гСу 1йаУ ррпнгнженнпснгп арассьг раслрпннраненнн а', снх егина Рнс. 6. Рточненмые знвчемим потерь нв рвспрострвмение горизомтвльно полмризоввнного снгнвлв нвл морем !4й Высоте перелвюгнез внтенны ггг та,э и; высота приемной антенны О» 7,6 и; 1 ст. ми- лн Нз кн. на коротких трассах. Оценка потерь может оказаться на ЗО дБ меньше, чеы потери, рассчитанные при точном анализе. Наибольшее расхождение результатов расчета имеет место для расстояний, близких к дальности прямой видимости.
Представленные характеристики потерь применимы как к пере. дающей, так и к приемной антенне на любом конце трассы. Поэтому за высоту передающей антенны Н можно принимать либо Нг, либо Н„используя оставшийся параметр в качестве высоты приемной антенны Н,. Одним из наиболее сильных факторов, влияюгггих на результаты вы. числения потерь прн распространении, является местоположение радиогорн.
зонта. Для гладкой сферической Земли и атмосферной рефракции, прибли. женно учитываемой эффективным радиусом земли 4/з Н, местоположение радиогоризонта можно определить по формуле, которая позволяет вычислить 373 г л. 9. Электрамагнатяая сов.пестамость 77!7 100 сос7 7Ю ф 4 гю ~ф 777 77777 Сгд мили Рнс. 7. Умерениаи оценка кояффициентв потерь иа распространению Н~=7,5 м; Ое-7.б и; вертвкально поляричоваиныи сигнал иад поверхностью моря; 1 ст. миля = 1,б км. т $.
Ъ ф ггпу ф Ю а7 57рмиии Рис. б. Умереннви оценка коэффициента потерь па распространению И, И =30.5 т=З .5 м; вертикально поляризованный сигнал над поверхностью моря; 1 ст, миля 1.б км. 374 9.8. Анализ электромагнитной совместимости систем уйй Ц 7У(7 Ю 1777 йш лгали гйар Рнс.
В. Рмсрсннвя онсняя яозффвмнснтя позорь нв рвспрострвнснн»: и, и, зььа м; всртпязльяо поляризованный сигнал нзв поверхностью моря; 1 ст. мн- ля цб ям. расстояние прямой радиовидиьюсти О, между двумя антеннами, положив Ня = О: 0пв=3 57 (17Н1+РНс) (8) где 0пя — расстояние между двумя антеннами по прямой, км; Н,, Н, — вы. соты антенн, м. Потери на распространение вблизи радиогоризонта могут значительно превышать величину потерь в свободном пространстве (8), как нетрудно видеть из примера рис. б. В этом примере расстояние прямой видимости равно 29 км. При таком расстоянии потери на радиогорнзонте на 22 — 15 дБ больше потерь в свободном пространстве.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
