Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием (2003) (1186261), страница 11
Текст из файла (страница 11)
2З. Зависимость коэффициента отражения симость коэффициента отражения от от угла скольжения дяя вертикальной (я) уп1а скольжения более сушествени гаризонтэшьной(х) поляризаций придлине ная, так как наблюдается значительволны, равной 1О скс морская вода а, нос ослабление при углах Брюстсра. пресная вола (б), суглинок (в), песок (г) Коэффипиент отражения при вертикальной поляризации значительно меньше,чем при горизонтальной. Для сравнения на рис. 2.4 приведены зависимости коэффициента отражения морской воды и песка от угла скольжения при вертикальной поляризации облучающего сигнала 3-сантиметрового диапазона 112). Большое влияние на коэффициент отражения оказывает растительный покров.
В этом случае наблюдается очень слабая зависимость коэффициента отражения от утла скольжения и его величина очень мала (около 0,1). Поляризация практически не влияет на коэффициент отражения для поверхностей, покрытых растительностью, отражение носит в большей степени диффузионный характер, чем зеркальный. С увеличением Рис. 2 4. 'КГозффипггситогражеиия отземной поверхности: Ружснис цслсй В Рсзультатс морская додд (и). носок (6) дальность обнаружения низколетящих цслсй оказывается малггй по сравнснию с дальностью обнаружения в свободном пространство и пропорциональна корню восьмой стспсни от энергии излучения РЛС. В случае создания помех радиолокаторам для защиты низколстягцсго самолета вянянис отражснного от подстилающей повсрхности сипгала помехи будет проявляться в угловых ошибках пслснгации цсли и том больших, чвм вышс относительный уровснь псрсотражснного сигнала.
Если сто уровснь соизмсрим с уровнем прямого сигнала, то при когсрсгпностн этих сигналов возможны зиачитсльные угловые возмущения, прсвышаюшис угол моста цели, так как в этом случае пслснгустся двухточсчная цсль, состоящая из излу 9атсля помехи и ого антипода.
В силу того, что коэффициснт отражсния от рсю9ьных подстилаюп!их повсрхносгсй мал, обсспсчснис таких ус:ювий можст быть досзигнуто соответствующим выбором формы ДНА псрсдатчика помсх. Блнянис поверхности Земли сказывается на появлснии лспсстковости в ДНА псрсдатчика помех, по можст привести к возпикновснию направлений, в которых уровень помсхи ниже, чем при отсутствии мого влияния Земли. Кромс того, при полете самолста с псрсдатчиком помсх на борту на малой высоте подстилающая повсрхность,псрсотражая нзлучасмыс сигналы помсх обратно к самолету, может понизить чувствитсльность присмного успюйства, а в случас наличия рстрансляционпого передатчика ломах - дажс вызвать сто самовозбуждснис.
Таким образом, подстилающая повсрхпость соз. дает сггсцифпчсскис условия для функционирования персдатчиков помех, которОав нсобходимо учитОявать при зашито низколстяшцх самолетов. 2.5. Распространение радиоволн в атмосфере Еривизпа Земли огранпчиваст дальносгь прямой видимости и, слсдовагсльно. радиогорнзонт. Однако наличие в атмосфсрс явлсния рсфракции радиоволн приводит к зону, что радпогоризонт оказывается на дальности, большей дальности прямой вндн- мости.
Обычно с увсличснисм высоты показатель прсломлсния радиоволн в атмосфера падаст (рсфракция положитсльная). Так как скорость распространения радиоволн чсрсз прсломляющую сроду (атмосфсру) обрапю пропорциональна показатслю прсломлсния, зо верхняя часть волны движстся в атмосфере быстров, чсм нижняя. В результате этого 41 К О~ 99 '( ОГ ОО ОО, ОЫ б) Влрад длины волны облучаюшсго поверхность сигнала н высоты растительного покрова коэффициснт отражения растет. При прочих равных условиях озражснный от подстилающей поверхности сигнал только при малых углах скольжения соизмсрим с прямым сигналом. Слсдоваз.сльно, при этих уп9ах будет происходить их инзсрфсрснция, которая ухудшаст обна- волна преломляется вниз, что обусловливает эффект огибания Земли радиоволнами н распространения радиоволн за горизонт.
С учетом положительной рефракции расстоя- ние о', км, до радиогоризонта равно: с!=(3,56...4,!2)(ч!Ь, + 1Ь,), (2.6) (2.7) Кв = К 3~, лбам . Для водного облака К, = 0,063 дБ У км ьт'/г при температуре 10' С и 7 = 3,2 см. Отсюда Ко =(1., 2,5),063 = !0,063...0,15) дБ'км. Вносимое облаками ослабление радио- гдс !зн йз — расположения антенн над поверхностью Земли в метрах в точках приема и передачи.
При распространении радиоволн в атмосфере также происходит их поглощение, рассеяние и ослабление газами и гидрометеорами. На волнах, длиной выше нескольких сантиметров, поглощением радиоволн атмосферными газамн на трассах сравнительно малой протяженности можно пренебречь. На более коротких волнах приходится принимать во внимание молекулярное поглощение радиоволн в водяных парах и в кисло- родс воздуха, которое имеет место при отсутствии осадков.
Это явление связано с тем, что энергия радиоволн затрачивается на колебания атомов и вращение молекул. Поскольку большинство энергетических уровней имеет дискретный характер, переход с одного уровня на другой при поглощении энергии радиоволн носит ярко выраженный резонансный характер (рис. 2.5). Особенно сильно влияние поглощения радиоволн наблюдается на уровне моря, где имеется большая насьцценность атмосферы парами воды. Так, даже на Х вЂ”.— 3 см удельное затуханис радиоволн в этом случае достигаст 0,003 дБ! км. С увеличением высоты трассы распространения радиоволн содержание паров воды падает и удельнос затухание на т'. = 3 см снижается до 0,0015 дБУ км.
На этой высоте укороченис длины волны сопровождается резонансными полосами поглощения а кислороде. Например, на Х =. 0,5 см удельное затухание достигает 20 дБ( км, а на Х = 0,25 см уменьшается более чем на порядок и составляет 1 дБУ км. Следующие резонансные пики поглощения в кислороде слабо уменьшаются и становятся более узкими.
При этом удельное затуРвс. 2.5. Зависимость затухания раскоса~ налов в атмосфере от частот.ы хание между резонансными пика- ми на 7 = 0,3 см составляет около 0,01 дБ! км н обнаруживает тенденцию к уменьшению с укорочением длины волны [131. Ослабление в облаках и в дожде должно учитываться во всем диапазоне волн короче 10 см. Особенно сильно зто явление сказывается на волнах длиной 1 и 3 см и короче. Ослабление радиоволн, вносимое облаками, зависит от концентрации в них воды.
Обычно концентрация воды М изменяется от 1 до 2,5 гГм'. Ослабление равно воли уменьшается с увеличснием длины волны. Например, при изменении длины волны от 1 до 3 см ослабление радиоволн уменьшается на порядок. У ледяных облаков ослабление почти на два порядка ниже, чем у водяных. Ослабление, вызываемое дождем, зависит от его интенсивности, темпсрату)зы и длины волны. При дожде с интснсивпостью 25 мм! ч ц ! = 18'С потери на Х = 3,0 см сос~авляют 0,65 дБ!' км, а при интенсивности 100 мьй ч — 3,24 дБ/ км. С повышением температуры ослабление радиоволн дождем уменьшается. Град и снег вносит потери, составляющие примерно 1 % от потерь, вызываемых дождем.
Ослабление, вносимое туманом, зависит от расстояния видимости. При температуре 0 'С удельное затухание, вносимое туманом, приведено в табл. 2.2 для различных длин волн и расстояний видимости. аблица 22. Удельное затухание, вносимое туманом Ослабление зависит от температуры, с увеличением которой вносимью потери падают. Так, при температуре 15 и 25 'С ослабление составляет 0,6 и 0,4 от ослабления радиоволн в тумане при ! = 0 'С. Более подробныс данные по ослаблению радиоволн в атмосфере можно найти в соотвстствующих справочниках.
При расчетах ослабление радиоволн в атмосфере в разах, вызываемое прохождением радиосигнала в одну сторону, может учитываться козффициентом Ф, =1О азх"о, (2.8) где ʄ— удельныс потери радиосигнала, дБ' км;  — протяженность участка трассы с дополнительными потсрями, км. При прохождении радиосигнала двах'ды через одну и ту же область затухание соответственно увеличится.
При реальных расчетах предпочтительнее пользоваться единицей измерения децибелы. Например, если на трассе распространения действует несколько факторов влияния, то сначала следует найти величину ослабления радиосигнала в децибелах от каждого фактора, а затем определить их общий эффект путем сложения полученных потерь При одинаковых условиях сигнал помехи по сравнению с радиолокационным сигналом будет ослабляться намного меньше, так как длина пути распространения радиосигнала помехи в 2 раза меньше длины пути распространения радиолокационного сигнала, Например, если в первом случае суммарные дополнительные потери сигнала на трассе составляют 10 дБ, то для сигнала помехи они будут 5 дБ. Это означает.
что если отношение помеха-сигнал на входе радиолокатора при учете потсрь только на распространение радиоволн в свободном пространстве равно гт дБ, а дополнительные потери из-за поглощения или затухания радиоволн в атмосфере в одну сторону состав- Ъ.:,"- ляют Л', дБ, то отношение помеха-сигпаз в реальных условиях будет больше на Ф, дБ, г. е. равно (и "; М,) дБ 43 2.6. Энергетические соотношения при создании активных помех РЛС и ГСН Общие положения. Энергстичсскис соотношения при создании активных помех цслссообразно рассматривать примснитсльно к двум основным типам псрсдатчиков помех: гснераторному и рстрансляционному. Особснностью гснераторного передатчика помсх являстся независимость выходной мощности передатчика помех от расстояния мсжду подавляемым радиолокатором и постановщиком помсх, т.е.
от уровня мощности радиолокационного сигнала, облучаюшсго этот постановщик помех. Генераторный передатчик помсх обычно включается по команде, например, от присмника прсдупреждсния об облучснии, когда уровснь сигнала на ого входе от подавлясмого радиолокатора превысит опрсдслснную величину. После включсния передатчик помех излучаст постоянный уровень мощности, равный произволению выходной мощности псрсдатчика помех и коэффициента усиления псредающсй антенны в направлении на подавлясмую РЭС. Для ретрансляционного передатчика помех характсрны два режима работы: режим постоянного коэффициента усиления (линсйный ретранслятор) и режим постоянной выходной мощности. В псрвом случае ретранслятор характеризуется полным коэффициентом усиления, равным произвсдснию коэффициентов усилсния приемной и передающей антони и усилнтсля. Во втором случае рстранслятар, помимо коэффициснта усилсиия характеризустся максимальной выходной мощностью. Важная характеристика ретранслятора — реализуемый динамичсский диапазон входных сигналов, при которых обеспсчивается либо линейный режим усиления, либо уровень постоянной выходной мощности.
Ретрансляционные передатчики помсх могут разрабатываться для работы прсимущсствснно в опрсделснном рсжимс. Тем нс мснсс в зависимости от расстояния между ним и подавляемым радиолокатором один и тот же ретранслятор может работать либо в линсйном режиме, либо в режиме псрсизлучсния сигналов с постоянным уровнем выходной мощности. Например, при значитслыюм удалении, ко~да радиолокационный сигнал на входе ретранслятора сравнительно мал, рстранслятор можст работать в линейном режиме, но при приближснии его к радиолокатору, когда уровень входного сигнала сущсствснно возрастает, выходной усилнтсль мощности начинает работать в режиме насышсиия, н мощность сигнала помехи псрссгает изменяться пропорционально мощности радиолокационного сигнала на входе ретранслятора.