Куприянов А.И. Радиоэлектронная борьба (2013) (1186257), страница 16
Текст из файла (страница 16)
отысканию такой ;) формы сигнала ю(~) (точнее, такого закона преобразования сообщения в 196 Глава 9. Способы обеспечения радионезаметности 197 9,2. Экранирование Е = — 2УО созΠ— — соз — — со~ — — яп — — озг ' (9.10) — — соз — очаг — сов — — в~, (9.11) Л Н = я'пО 2Ю ледующую оптимальную временную обработку. При этом пространствен-,,„..., ...„...,.„„,„,Е„..., „,,Е.„,,д...,,.„...„„.„,.
„,.....,... „, Пространственно-временную смесь сигнала и помех, принятую совокупностью элементов антенны, можно представить в виде х(г', г) = в(г, г)+ и(г, г), (9.9) где и — вектор напряжений, создаваемых алдитивными помехами; г ~ Л радиус-вектор точки раскрыва антенны относительно его центра; Л вЂ” пространственная область, занятая раскрывом антенны; Т вЂ” протяженность интервала времени, отводимого на прием сигнала (длительность элемен- Т Т тарного сеанса приема и обработки сигнала); ~ -- время; ~ е —; — . 2 2 Увеличение размерности аргумента функций х(.), в(-) и п(), вызв ан- ное переходом от (г) к (г, г), резко усложняет решение как задач синте- за, так и технической реализации синтезированных устройств обработки сигнала.
Тем не менее при синтезе и оптимизации систем пространствен- но-временной обработки решают задачи, которые также сводятся к обнаружению и определению параметров сигнала. В общем случае оптимальная пространственно-временная обработка распадается на две независимые процедуры: оптимальную линейную пространственную обработку и пос- по снижению ПЭМИ основывается на использовании электромагнитных экранов.
Экранирование как средство снижения заметности ПЭМИ применяется на всех уровнях, начиная с отдельных компонентов (провода, разъемы, реле, усилители и т. п.) и кончая подсистемами и системами (блоки, шкафы, здания, сооружения и т. д.).
Экран, образованный металлическим барьером, можно анализировать и проектировать, используя методы как теории поля, так и теории цепей 1241. Теория поля более универсальна и в настоящее время используется чаще. Напряженности электрического (Е) и магнитного (Н) полей, создаваемых источником ПЭМИ, описываются уравнениями [241: 9.2. Экранировапие 199 Глава 9. Способы обеспечения радионезаметности 198 Уо, Ом „4 ~о Ът вается — = . Этот случай соответствует магнитному полю или полю И Ь.
низкого волнового сопротивления (относительно сопротивления излуче- Х ния). Условие — =1 определяет границу между дальней и ближней зона21тг ми. Рис. 9.2 иллюстрирует случаи формирования поля соответственно с высоким (рис. 9.2, а) и низким (рис. 9.2, б) импедансом (волновым сопротивлением). 10 3'10 10 300 100 Рамка 30 10 Г 10 2я 0,1 Рис.
9.3. Изменение волнового сопротивления Экранируемое Внешнее пространство пространство Рис. 9.2. Излучатели: а — высокоимпедансные; б — низкоимпедансные 201 9.2. Экранирование Глава 9. Способы обеспечения радионезаметности 200 Затухание при поглощении не зависит от типа падающей волны [241 (9.12) Качество экранирования характеризуют коэффициентом ослабления электромагнитной волны К, который определяется отношением плотности К„[дЬ] =0,1Зг~,/Ср7 (9.16) потока мощности во внешнем пространстве к плотности потока мощности падающей волны в пространстве до экрана: Как видно, экранирование низкочастотных излуч " ущ ений ос ествить труднее, чем высокочастотных. Этим, в частности, объясняется высокая эффективность портативных средств радиоразведки, осуществляющих ч! 01 и 02 ' П=1~ перехват низкочастотных сигналов систем электросвязи, вычислительных где ~1ЕхН3 — модуль векторного произведения; систем и различной оргтехники.
~~Е Н ~~ ~1Е Н ~~ Из сравнения (9.15) и (9.16) следует, что на частотах выше 300 МГц преобладает затухание за счет поглощения, так как с ростом частоты умень~Ех х шается глубина проникновения высокочастотных токов в материал про- — коэффициенты ослабления за счет отражений на внешней и внутрен- водника и соответственно этому резко уве — - и твенно это езко еличивается поверхностное соней поверхностях экрана; ʄ— коэффициент затухания (потерь энергии) противление.
Если волновое сопротивление среды, в которой распространяется Обычно коэффициент экранирования и его мультипликативные соволны в мате иале ана., отл ается от пове хностного сопротивления ставляющие измеряются в децибелах. При таком определении эффектив- экрана, падающая волна существенно отражается. Та, дл ктр ественно о ажается. Так, для электрического ности экранирования из (9.12) следует, что ~ поля пока г<— 9.2. Энранирование гоз 202 К~дБ~ = 1,8 10 (~, ='у —, 1 К (9.20) Глава 9. Способы обеспечения радионезаметности Итак, суммарный эффект экранирования (9.12) за счет использования эффектов отражения и поглощения энергии полей паразитных и непреднамеренных излучений определяется соотношениями (9.13) — (9.18). Экра- нирование за счет отражения (за исключением магнитных полей) более эффективно на низких частотах, а за счет поглощения — на высоких.
Для экранирования электрических полей следует использовать материалы с высокой электропроводностью. Как следует из (9.17), эффективность такого экрана бесконечно велика на очень низких частотах и падает с ростом частоты. Экранировать магнитные поля труднее, поскольку, как следует из (9.18), для некоторых сочетаний материалов и частот затуха- ние из-за отражения равно нулю. С уменьшением частоты ослабление магнитного поля из-за отражения и поглощения в немагнитных материалах (например, в алюминии) падает, поэтому трудно создать магнитный экран из немагнитных материалов.
На высоких частотах, где экранирова- ние обеспечивается и поглощением, и отражением, выбор материала экрана менее критичен. Магнитные материалы обеспечивают лучшее экранирование от плос- ких волн за счет поглощения, в то время как электропроводящие матери- При Д» Г уравнение (9.41) приобретает вид где у = 27 для прямоугольной щели или 7= 32 для щели круглой.
Существует несколько способов для уменьшения влияния щели на эффективность экранирования. Все они предусматривают специальные конструктивные меры и приемы. Физическую неоднородность соединения уменьшают различными способами [241. Но все эти способы основаны на подборе показателей электропроводности и магнитной проницаемости материала, заполняю- щего щели и отверстия в экране. Различные технологические отверстия в экранах закрывают либо решетками с ячейками, имеющими форму сот, либо крышками.
Соты выполняются в виде отрезков волноводов. Подобным образом действуют экраны в виде проволочных сеток и тканей, выполненных из проводящих волокон (экранирующие накидки). Для них также могут быть определены коэффициенты пропускания и отражения. Однако свойство подобия проводящих решеток и сеток сплош- 9.3. Снижение заметности излучения по боковым лепесткам 205 204 Глава 9.
Способы обеспечения радионезаметности на удалении К = (хв,ув, 2в) (если )Щ = А» Х, т. е. в дальней зоне), поле с напряженностью — (кк) ШЕ(Я)= — Е)т)ркр(~(х„к<-Яу))2хду, (921) где Е(К) — одна из компонент вектора напряженности электрического (или магнитного) поля в точке, которой соответствует вектор К в декартовой системе координат Оху~ с центром в точке О на раскрыве антенны (при симметричном раскрыве точку О можно выбрать где-то в центре раскрыва Х (х,у)); Е(г) — напряженность поля в точке г~ Л (х,у) с координа2п тами(х,у) на раскрыве антенны; ~с = )Ц = — — модуль волнового вектора; (КК) = ЙЯсоз ц) — скалярное произведение.
Формирование поля с~Е(К) иллюстрируется рис. 9.5. Поле, создаваемое всем раскрывом Л(х,у) в точке (хр,у„, ~,Д, будет, очевидно, — (ы) Е(Я) = ~НЕ(Я) = ) Е(к у) ркр(~(Я,к +/с„у))Шхду. (922) п 2Р 7~ И И ~(х,у)=сов" — х+ — у, ~х~< —; ~у~< —. 2 2 2 2 (9.25) Таблица 9.1 и утверждать, что ДНА является двумерным преобразованием Фурье от распределения поля на раскрыве антенны. Это значит, что для получения ДНА требуемой формы Г(а, р) нужно создать такое распределение поля на поверхности, которое является обратным двумерным преобразованием Фурье от Г(а, р).
В частности, ~(х,у) можно подобрать и по критерию минимума боковых лепестков ДНА Г(а, р). В табл. 9.1 для примера приведены некоторые характеристики передающей антенны в случае, если амплитуду электрического поля на ее плоском прямоугольном раскрыве хуО можно аппроксимировать функцией Глава 9. Способы обеспечения радионезаметности 206 Как видно из табл.
9.1, наибольшие уровни боковых лепестков ДНА соответствуют равномерному распределению поля по раскрыву ГЛАВА 10 РАДИОНЕЗАМЕТНОСТЬ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ тс тс ~ (х, у) = соя — х + — у = 1, при х е Л. 2 2 (9.28) Увеличивая неравномерность распределения поля по раскрыву, можно снизить уровень боковых лепестков. Но в обмен на уменьшение мощности излучения в побочных направлениях расширяется главный лепесток ДНА и соответственно падает коэффициент усиления антенны. Это непрелож- 10.1.
Широкополосные сигналы. Определения и применение ный факт: проблема уменьшения уровня излучения в боковых лепестках как раз и возникает для остронаправленных антенн, которые должны концентрировать излучаемую мощность в узком секторе пространства. По- следует применять широкополосные сигналы — такие, у которых база этому при создании остронаправленных антенн всегда приходится разрешать противоречие между требованиями максимальной остроты главного Условие «много больше единицы» настолько мягкое, что позволяет лепестка ДНА и минимального уровня излучения в побочных направле- не уточнять определение длительности и ширины спектра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
