Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте (2003) (1186258), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Самой важной характеристикой средств (станций) создания активных помех(САП) любого вида является энергетический потенциал, под которым подразумевается следующее. АС Ахтияная 1Выходная система САП в) б) Рне. б.2 Станция активных помех Всякая САП строится по схеме рис. 6.2, а и состоит из задающего генератора, который формирует помеху нужного типа и структуры, передатчика (РПД), усиливающего мощность помехи до нужного уровня Р, и антенной системы (АС). САП создает помеху со спектральной плотностью мощности 6„(г) (6.2,6). Тогда энергетический потенциал излучения Эп Рп 6а (6.1) Рп6, где 6 = — "', Р— мощность помехи на выходе РПД, 6 — коэффии - п а п циент усиления антенной системы, АГ„ — эффективная ширина полосы спектра помехи, такая, что (6.
2) Ри = 6„оф„'. Произведение Рпб, иногда называется эффективной мощностью САП. В содержательных терминах эффективная мощность и энергетический потенциал помехи — это мощность, излучаемая в направлении максимума ДНА АС. Другие параметры САП: потребляемая мощность Ре, вес„габариты, поляризация излучаемого электромагнитного поля помехи, сектор обслуживания, т.е.
тот диапазон углов по азимуту Ла и углу места Ь1), в котором обеспечивается требуемый энергетический потенциал помехи. Глава 6. Классификация методов, средств, систем и комплексов РП 141 Основной элемент станций активных помех любого типа — усилитель мошности. Современные усилители мошности САП выполняются, в основном, на лампах бегушей волны.
Именно эти приборы обеспечивают высокую удельную мошность выходного сигнала (на елиницу массы) при хорошем КПД и быструю электронную перестройку частоты в широком диапазоне. На рис. 6.3 воспроизведены формы основных характеристик типовых ЛБВ: частотная (рис. 6.3, а), амплитудная (рис. 6.3, б) и фазовая (рис. 6.3, в), а также зависимости коэффициента передачи К,в,()к) и фазового сдвига дкр()к) от напряжения на спирали рис.
6.3, г, д). Лнн. усиление и) б) Рис. бЗ. Типичные формы основныххарактеристикПБВ ек) вк а б) чкв в) Рнс. б.4. а) ичумовая, б) амплитудная характеристики ЯБВ и в) характеристика подавления 142 Глава 6. Классификация методов, средств, систем и комплексов РП На рис. 6.4,а изображена шумовая характеристика, из которой видно, что вне рабочего участка напряжения спирали ЛБВ Ь)»(Р~) сильно возрастают внутренние шумы ЛБВ.
На рис. 6.4, б на одном графике приведены амплитудная и фазовая характеристики ЛБВ. Такие характеристики ЛБВ позволяют при построении САП реализовать целый ряд возможностей. Во-первых, на амплитудных характеристиках ЛБВ (рис, 6.3, б, 6.4, б) ярко выражены два участка — линейный и участок насышения. Характеристики на этих участках аппроксимируются зависимостями: ~~ ы Р⻠— Рвх О Р,„х(Р ) = (6.3) Этот эффект обусловливает ряд важных свойств, прежде всего— свойство подавления слабого сигнала сильным. В самом деле, если Рвх| Е в»2 Рвхв Рвых Рвъв~ + вых2 вых Рввх! ~!Рвх! Рвы»2 т2Р»»2 Г»2 2~2~ вх2 Рывх 2»!Рвх! "' = lс Р с lс Р— кР 2 Р 2 вх, (6.4) Зависимость (6.4), показанная на рис.
6.4, в, свидетельствует, что первый (мошный) сигнал, вызывает подавление второго, уменьшая коэффициент передачи )с2. Во-вторых, характеристика рис. 6.4, б свидетельствует о наличии у ЛБВ амплитудно-фазовой конверсии. Так, изменение Р,х(г) меняет КаК Р,ых(!) (ЭтО аМПЛИтУДНаЯ МОДУЛЯЦИЯ), таК И ДЯ2,„,(Г) (ЭтО фаЗОВаЯ модуляция). Связь АМ и ФМ с изменениями Р,х(г) вызвана уменьшением скорости электронов в пучке по мере повышения мошности входного сигнала.
В-третьих, линейная фазовая характеристика дхр( Р) (рис. 6.3, в) позволяет получить на ЛБВ постоянный частотный сдвиг выходного сигнала относительно фазы сигнала на входе. Действительно, если на спираль ЛБВ рис, 6.5, а) подать линейно изменяюшееся напряжеу(г(г) ние Цг) с крутизной А = (рис. 6.5, б), а на вход — синусоидальс(г ное колебание ив(г) =Евсоз2кДг, то на выходе сформируется сигнал Глава б. Классификааия методов, средств, систем и комплексов РП 143 нЯ = Есоз (2лДат + Усг) = Есоз(2к(Та е — г)) (рис.
6.5, в), что эквнвалент- 2я но частотному сдвигу на величину 1 В БЕ =- — =— (6.5) Т 2л' Меняя крутизну /с, можно осуществить частотную модуляцию, поскольку при этом ЬЕ(г) = —. Если фазовая характеристика дд(Р) /с(г) 2я ЛБВ не строго линейна, в спектре на выходе появляются паразитные гармоники частоты входного сигнала. о а) б) в) Рис. б5. Изменение чаоногны согнала на выходе ЛБВ Современные ЛБВ различных типов и конструкций работают в диапазонах частот вплоть до нескольких десятков гигагерц.
При этом они обеспечивают усиление сигналов до выходной мощности в сотни ватт (в импульсном режиме — до сотен киловатт) при КПД до 70% и даже более. Немаловажно, особенно для бортовой аппаратуры, что ЛБВ работают со сравнительно невысокими питающими напряжениями и имеют высокую механическую прочность (выдерживают удары до 50д), температурной и радиационной стойкостью [6]. глаи 7 СТАНЦИИ АКТИВНЫХ ШЬМОВЫХ ПОМКХ 7.1. Общие сведения о станциях активных шумовых помех (САП) Шумовые помехи (ШП) очень универсальны.
Они могут применяться для противодействия любым радиоэлектронным системам с любыми способами передачи или извлечения полезной информапии. В практике РЭП используются шумовые помехи нескольких видов (рис. 7,! ). Ряс. 7. 1. Кгассафакаяня шумовыт помет 145 7.2. Энергетический потенциал станций шумовых помех Распространены заградительные помехи (по времени, по частоте, по углу), заведомо перекрываюшие значениями своих параметров (задержкой т, частотой 7; сектором излучения Ла) области значений соответствуюших параметров сигнала, но используются и прицельные помехи, которые имеют значения параметров (т, 7, а), сравнимые с протяженностью областей значений параметров сигнала. Очень важно отличие генераторных шумовых помех (ГНШП), включаемых и выключаемых произвольно, независимо от наличия сигнала, от ответных ШП, при которых шум излучается лишь в ответ на пришедший сигнал.
72. Энергетический потенциал станций шумовых помех Все многообразие выходных систем станций зктивных шумовых помех можно свести к 17 типам, объединив их в 6 групп. Далее в данном разделе для наглядности и лля конкретности схемы выходных устройств САП иллюстрируются численными примерами. Первые четыре типа (рис. 7.2) применяют обычную однолучевую антенну с различными козффициенгами усиления и, соо~ветс~венно, с различной шириной луча ДНА: бк =! (Э„= 0,4 кВт, ло = 360'), 6; =! 3 (Э„=5 кВт, Ай=60'), 6к=!00 (Э,=40 кВт, Ло=!5'). Ввиду острой направленности антенны САП при 2!о = 15' для обслуживания сектора ЛВ = 120' нужно ввести сканирование луча. Поэтому антенная система станции шумовых помех четвертого типа (рис.
7.2) выполнена на линзе Люнеберга со сканируюшим возбудителем. а,=1 =О,4 кВт Вт Р„=400 Вт 1 тип 2 тип 15' 15' кВт Р„=400 Вг 3 тип 4 тип Рнс. 7,2 Станина шумовых помех с однолучепой 72Н пнтенной системы Глава 7. Станции активных шумовых помех )46 Чтобы сочетать острую направленность двв с широким сектором обзора бвв, были сконструированы специальные антенные системы, имеющие многолучевую ДНА с различным количеством лучей и. Так, при и = 8 применяют САП с параметрами С, = !00, ов,=!5', Ьвв = (20', ЭП =40 кВт.
Многолучевые антенные системы можно создавать различными способами. Один из способов заключается в попеременном включении лучей с быстрой СВЧ коммутацией. Такие АС можно выполнить на рупорных антеннах (рис. 7.3, 5 тип), линзе Люнеберга (рис. 7.3, б тип) и линейной ФАР с матрицей Батлера в качестве диаграммообразуюшей схемы (ДОС) (рис. 7.3, 7 тип). Для всех типов представленных на рис. 7.3 оконечных устройств, в каждом направлении излучается помеха с энергетическим потенциалом Э„=40 кВт, но с последовательным включением лучей ав, 6 тип Рнс. 7.3. Иллюсюрания способов создания многалучеаых диаграмм направленности анвенных снсгнем Наилучшими для РЭП считаются адаптивные системы на ФАР, но с одновременным излучением помехи в т < и лучах.
Так, на рис. 7.4 (тип 8 и 9) показана многоканальная система с и остронаправленными антенными системами, Коммутатор может подать энергию помехи во 400 Вт все и =8лучей и в каждом луче обеспечивать ЭП = !00= 5 кВт. 147 7.2. Энергетический потенциал станций шумовых помех 8 и 9 типы 10 ти 11 тип коммутатор Рис. 7.4. Многокано,гьные схемы САП с коммутацией лучей ДНА Глава 7. Станции активных шумовых помех 148 В другом крайнем случае вся энергия подается в один луч, так что 400 Вт ЭП„= ЭП,= 100 =40 кВт.
В промежуточном варианте т<н в 1 каждом луче (ЭП)м= 5...40 кВт. На рис. 7.4 (! 0 тип) такая же схема с адаптацией выполнена на линзе Люнеберга, а на рис. 7.4 (11 тип) — на линейной ФАР с диаграммообразующей схемой Батлера (ДОС). Обе схемы адаптивно создают т лучевую ДНА (т = 3...8) с (ЭП)в = 5...40 кВт. При этом мощность РПД может быть малой 400 Вт/К„вь. Следующий класс САП включает также три типа антенных систем (АС) на многолучевых решетках с аналогичной адаптацией (т < и), но коммутатор лучей управляет малой мощностью, а ЛБВ включены после него (рис. 7.5, типы 12, 13 и 14).
12 тип 13 тип Рнс. 75. Многоканальные схемы САП с маломощными коммутаторами (тии !2 и 73) !49 75д Энергетический потенциал станций шумовых помех 14 тип Рис. 7 5. Многоканальные схемы СА П с маломоитными коммутаторами (тип 74) Энергетический потенциал помехи, создаваемой такими схемами не отличается от того, что создают схемы рнс. 7.4. На рис.
7.6, (тип 15) представлена схема, используюшая антенные системы с линейной ФАР и диаграммообразуюшей схемой (ДОС). ДОС управляется системой управления (СУ) и фазоврашателем (ФВр). В таких САП можно ре~улировать выходную мошность каждого луча (ЭП)„,гп =5...40 кВт. 15 тип Рис. 76.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
