Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте (2003) (1186258), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Этого можно достичь, используя на борту ЛА универсальные многофункциональные антенные решетки. которые одновременно могут обслуживать радиолокационные средства, срелства ралиоэлектронного противодействия, средства предупреждения о нападении ракет противника, опознавания «свой — чужой», средства радиосвязи и перелачи данных и т.п. Уменьшить общее число антенн при сохранении объема необхо- Глава ! 5. Снижение радиолокационной заметности Зб8 о = ~ (го,,в — (! — К,) ~п„, ехРУгР~, ((5.!5) где — структурная часть ЭПР; — антенная часть ЭПР; К, — коэффициент агражения антенны; а уд — относительная фаза. При коротком замыкании К, = ! и о„,ч, = и„, а при разомкнутой пепи К,=-! и а„„= (,('о,.„, — 2 /а„„ехр рр ! .
( (5. (6) димой текущей информапии, получаемой на борту ЛА, можно и в том случае, когда такая информапия поступает от других источников, например от спутниковых навигапионных систем и систем обнаружения, распознавания и сопровождения делей. разведывательно-ударных комплексов и комплексов лальнего ралиолокапионного обнаружения. При этом приемные антенны можно разме|дать в местах, удобных чтя приема поступающей информапии (например, с ориентацией ДНА в верхнюю полусферу для приема сигналов, поступающих от спутниковых систем).
В результате эти антенны не будут влиять на ЭПР ЛА в нижней полусфере, наиболее опасной при наблюдении ЛА наземными и воздушными радиолокапиопными системами. Второе направление связано с разработкой методов и средств уменьшения заметности каждой из антенн радиоэлектронного комплекса и комплекса борзовых средств РЭП. Поле, рассеянное антенной, по характеру своего возникновения разделяется на две составляющие. Первая из них появ:иется в результате приема и последующего переизлучения энергии падающего электромагнитного поля; она характерна для короткозамкнутой антенны.
Вторая составляющая не связана с антенной спепификой и появляется в результате дифракции падающей волны на внешних элементах щпенны. В общем случае обе составляющие существуют одновременно, но в направлении главно~о лепестка ДОР и вблизи него второй составляющей можно пренебречь. В направлениях, значительно отклоняющихся от главного лепестка, пренебрежимо малой становится первая составляющая. При этом следует заметить, что в связи с использованием в современных антеннах нескольких функшюнальных облучателей главный лепесток ДОР оказывается значительно шире диаграммы направленности антенны.
Анализируя соотношения между антеннами как рассеивателями и как отражателями, ЭПР антенны можно прелставить в следующем виде: !5.3. Уменьшение радиалокационной замет ности антенных систем 369 Для достижения нулевого рассеяния необходимо, чтобы О в (!5.!5) обратилось в нуль. Для этого должны быть выполнены следующие очевидные условия: ОстР со„р Ке(Ка)= 1-)~ солт(т. 1гп(К,) = ~ — з!птр. (!5.!7) Оант Оант Поскольку (15.18) где 2„— выходное сопротивление антенны; У, — сопротивление нагрузки, то посредством подбора нагрузки можно определить такое значение К„при котором обратится в нуль поле, рассеянное в заданном направлении и на заланной частоте. Могут использоваться и другие приемы создания антенн, малоотражающих в главных лепестках диаграмм направленности. Непосредственное применение радиопоглогцающих материалов и покрытий для снижения радиолокационной заметности антенн во чногих случаях затрулнено, поскольку такие покрытия, располагаемые на антеннах, поглощая электромагнитное излучение РЛС противника, одновременно нарушают нормальное функционирование антенн в их рабочих диапазонах ллин волн.
Имеющиеся методы и срелства уменьшения ЭПР антенн по второму направлению чожно условно разделить на три основные группы. Во-первых, непосредственно в антеннах используются частотно-селективные и поляризационно-селективные структуры с неизменяемыми во времени параметрами. Такие структуры радиопрозрачны или отражают, как металл. на рабочих частотах и поляризациях антенны и непрозрачны или сильно поглощают на всех других частотах и поляризациях.
Во-вторых, ЭПР антенн уменьшается за счет ухудшения характеристик антенн в нерабочие промежутки времени (между излучением и приемом сигналов РЛС или в то время, когда не работают системы передачи информации). Для изменения характеристик антенн используются электрически управляемые во врелаени среды или электрически поворачиваемые металлические экраны. В рабочие промежутки времени характеристики антенн восстанавливаются. Электрически управляемые среды имеют малую инерционность по сравнению с металлическими экранами.
Они позволяют переключать электрические характеристики антенн с высокой частотой. Сигнал управления изменением отражательных характеристик антенн может подаваться от приемников обнаружения радиолокационного облучения объекта или по другим 570 Глава ! 5 Снижение ралиолокацион ной заметности командам. В третьих, невилимые для РЛС зеркальные антенны получаются, если раскрыв антенны прикрыть экраном, отражающим падающую на него из внешнего пространства волну в направлениях, не совпадающих с направлением прихода.
Такие экраны создаются на основе радиопрозрачных плоскослоистых срел, образованных прилегающими друг к другу слоями диэлектрических материалов. Разрабатываются конструкции экранов в виде металлических поверхностей или плоскослоистых диэлектрических сред с прорезанными щелями. Такие экраны прикрывают раскрыв зеркальной антенны. Подбирая толщину, диэлектрическую проницаемость слоев и геометрию решетки, образованной гцелями, удается синтезировать структуру, пропускавшую только волны с частотой и поляризацией собственного излучения и непрозрачную лля волн РЛС, облучаюших защищаемый объект. Исследования показывают, что использование шких селективных экранов способно уменьшить ЭПР зеркальной антенны на 15...30 дБ.
Для управления ралионезаметностью линейных антенн КВ и УКВ диапазонов на металлические стержни, из которых изготавливается антенна, наносится слой радиопоглошаюшего материала, несильно ослабляющего сигнал на рабочей частоте. Слой поглотителя увеличивает поперечное сечение проводника, что приводит к увеличеник> ЭГ1Р антенны, но олновременно уменьшает его длину, необхолимую для обеспечения резонанса на рабочей частоте.
В сантиметровом радиолокационном диапазоне ЭПР таких антенн становится заметно меньше (примерно на 15 дБ). К настоящему времени разработано много аидов диэлектрических и ферритовых покрытий, предназначенных для уменьшения габаритов антенн КВ и УКВ систем радиосвязи. Все эти покрытия имеют малые потери и обеспечивают достаточно высокий КПД антенн. В сантиметровом диапазоне антенны с такими покрытиями, несмотря на уменьшенные размеры, имеют ловольно значительные ЭПР из-за большого рассогласования характеристик на границе «воздух — покрытие».
Для уменьшения ЭПР антенн сантиметрового диапазона разрабатываются ралиопоглощаюшие покрытия с высокой магнитной пронипаемостью. Другим эффективным способом уменьшения радиолокационной заметности линейных антенн является включение в них реактивных сосредоточенных нагрузок (конденсаторов и индуктивностей). Подбирая величины емкостей, инлуктивностей и места их включения можно синтезировать линейные антенны таким образом, чтобы величина мощности волны сантиметрового диапазона, отраженной в обратном направлении, была минимальной. 15.3. Уменьшение радиолокационной заметности антенных систем 371 Требования сохранения рабочих характеристик на основной частоте и минимальной радиолокационной заметности противоречат друг другу.
В общем случае дзя разрешения противоречия между этими требованиями конструкцию линейных антенн приходится оптилгизировать по комплексному критерию. Известно много технических решений для созлания антенн с переменной управляемой ЭПР. Например, можно в пространстве под обтекателем перел антенной создавать гшазменный экран. Плазма создается тогда, когла антенна не работает на излучение или на прием.
За счет поглощения энергии электромагнитной волны в плазме вся система из антенны, обтекателя и плазменного экрана будет иметь малую ЭПР, если только электронная концентрация в плазме была выше критической на всех опасных частотах облучения. Практическая реализация такого сг юсоба управления радиолокационной заметностью свози гся к вьгбору конструкции электродов, давления газа, источников возбуждения плазмы и способов управления возбужлением Рис. 75. 7. Ыгоскос.гоисягля средл с улрлояяегаыгяи слоягил Для управления ЭПР позхолят плоскослоистые среды с управляемыми слоями рис. 15.7.
гзе в разрезе показаны неуправляемые лиэлектрические слои (НДС) и уггравляемый слой (УС). Управляемые слои прелставляют собой тонкие (по сравнению с длиной волны) лвумерно-периолические решезки, нагруженные акгивными и пассивными переключательными элементалги. Эти э,гелгеггты должны выдерживать высокий уровень пазакгшей на них мошности СВЧ сигнал.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
