Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием (2003) (1186261), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Работа усилителя в режиме насыщения позволяет реализовать максимальный КПД, но при этом амплитудное ограничение выбросов шума изменяет его статистику, делая его негауссовской. Однако, если частотная полоса прямошумовой помехи много шире полосы пропускания подавляемого приемника, то распределение плотности вероятности амплитуд шума на выходе УПЧ приближается к гауссовскому даже при сильном ограничении. В передатчике заградительных шумовых помех с мощным источником шума в качестве генератора применяется ЛОВ, способная перестраиваться во всем требуемом диапазоне частот. Частотная модуляция в широком диапазоне обеспечивается генератором синусоидальных колебаний; для получения сплошного спектра имеется еще генератор шума.
Шумовой сигнал может использоваться также для амплитудной модуляции. Управление полосой частот передатчика заградительных помех этого типа осуществляется амплитудой модулирующсго си~нала. Управление центральной частотой заградительной помехи осуществляется изменением среднего напряжения на управляющем электроде ЛОВ. Один из вариантов такого передатчика заградительных помех — мощный управляемый напряжением генератор типа ЛОВ, модулируемый ло частоте пилообразным напряжением. Управление центральной частотой заградительной помехи осуществляется средним постоянным напряжением на управляющем электроде ЛОВ, а управление полосой частот спектра помехи — амплитудой пилообразного сигнала. Форма результирующего спектра помехи близка к колоколообразной. Для эффективного подавления РЭС период пилообразного сигнала модуляции передатчика заградительных помех не должен превышать величины, обратной величине полосы пропускания подавляемого радиолокационного приемника 1в этом случае соседние спектральные линии не подавляются друг другом).
При подавлении РЛС с ЧМ 1со сжатием) период пилообразного сигнала должен быть равен длительности пзлучасмого РЛС сигнала, в этом случае в фильтре сжатия РЛС всегда будет присутствовать сигнал помехи. При введении дополнительного источника шумовой модуляции сосредоточенный по спектру шум перестраивается по диапазону частот заградительной помехи, а полученный сложный сигнал модулируется по амплитуде шумами, при этом формируется сигнал помехи, очень близкий к белому шуму (непрерывный и однородный спектр).
Другой тип передатчика заградительных помех может быть реализован путем частотной модуляции маломощного генератора сигнала помехи псевдослучайной последовательностью импульсов. Для формирования такой последовательности в передатчике заградительных помех используется регистр сдвига с обратной связью. Выходнос напряжение регистра сдвига, преобразованное в аналоговую форму, используется для управления несущей частотой генератора. Если длительность псевдослучайной последовательности синхронизировать с периодом повторения принимаемых радиолокационных импульсов, то на индикаторе кругового обзора подавляемой РЛС создается картина наличия многих целей, обладающая большими дезинформируюшими 77 свойствами, либо просто шумовые полосы, При использовании таких помех для подавления нескольких РЛС частота синхронизации должна быть равна обратной величине наибольшей длительности радиоимпульсов для этих РЛС.
Перекрытие всего частотного диапазона заградительной шумовой помехой может осуществляться не непрерывно во времени, а дискретно импульсамн. Этот вид заградительной помехи называется шумовой накрывающей помехой — импульс шума как бы накрывает отраженный от цели радиолокационный сигнал. Это очень эффективный способ радиолокационного подавления как РЛС обнаружения, так и РЛС сопровождения, поскольку сигнал помехи всегда попадает в строб дальности РЛС. Заградительная помеха може~ формироваться также путем излучения очень коротких импульсов. Чем ужс импульс, тем шире его спектр. Поскольку средняя мощность последовательности импульсов очень мала, необходимо генерировать очень короткие импульсы с больной пиковой мощностью.
Такая помеха вызывает переходные процессы в цепях приемника РЛС. Недостаток такой помехи в том, что она может быть ослаблена в приемнике с помощью амплитудного о~ раничителя, Групповые передатчики заградительных помех. Достоинством таких передатчиков является их функциональная простота и способность перекрывать весьма широкую полосу частот. Однако последнее может оказаться и недостатком, если передатчики подавляемых средств имснэт очень большую мощность.
В этом случае шумовая помеха будет недостаточно эффективно маскировать сигналы на экране индикаторов РЛС. Увеличение энергетических возможностей передатчиков заградительных помех может быть достигнуто размещением на одном носителе нескольких передатчиков, каждый из которых имеет свою передающую антенну [3, 41. При этом в зависимости от электронной обстановки можно увеличить спектральную плотности мощности помехи либо в одной полосе частот, либо в несовпадающих полосах (более узких), но стыкуюгцихся и перекрывающих ту же общую частотную полосу, что и в первом случае. В обоих случаях обеспечивается одинаковая спектральная плотность шумовой помехи.
Однако в первом случае выход из строя одного передатчика лишь уменьшает спектральную плотность мощности помехи, тогда как воздействие помехи остается. Во втором же случае это вызовет появление нс замаскированного участка диапазона. Если предположить, что все передатчики помех в группе одинаковы, то полная излучаемая мощность ~руппы передатчиков будет равна сумме мощностей, излучаемых каждым передатчиком помех.
Достоинство группы передатчиков шумовых помех, работающих в одном диапазоне, состоит также в более равномерном распределении спектральной мощности помехи по диапазону и в меньших потерях мощности вне этого диапазона частот по сравнению со случаем раздельной насзройки. Недостатком г рупповозо передатчика помех является наличие дополнительных потерь результирующей излучающей мощности, обусловленных трудностями размещения на носителе нескольких антенн и эффектом взаимного влияния передатчиков. Компромиссным решением будет использование двух или трех передатчиков помех, работающих в одном час~огнем диапазоне; в этом случае удельные показатели, такие как отношение излучаемой мощности к массе, габаритным размерам и потребляемой мощности, остаются еще приемлемыми при сохранении остальных преимушеств группового персдатчика.
Для повышения эффективности воздействия заградительных шумовых помех кроме простого увеличения числа передатчиков мозут использоваться другие способы наращивания излучаемой мощности. 78 На рис. 3.11,а приведена структурная схема передатчика с двумя источниками шума. Оба передатчика работают на одной центральной частоте, имеют одинаковую ширину спектра помехи и мощное~и Р, и Р, антенные системы их одинаковы и имеют коэффициент усиления С. В этом случае суммарная излучаемая мощность шумовой помехи будет равна (Р,+Рз)С.
Так как источники шума независимы, то интерференция отсутствует. Аналогичный результат можно получить, используя один источник шума, но с двумя усилителями на ЛБВ с выходной мощностью Рь Р, (рис. 3.11,6). В этом случае си~палы от двух ЛБВ складываются синфазно и излучаются через общую антенн> с коэффициентом С. Если принять, что потери на суммирование равны нулю, то мощность, излучаемая таким передатчиком, также будет равна (Р,+ Рз)С, но для этого достаточно олной антенны, что позволяцг существенно облегчить решение проблемы размещения антенных систем на самолете. В реальной системе при объединении передатчиков помех всегда имеются потсри, однако они нс превышаю~ 1 дБ. Недостаток этого способа состоит в том, что если ЛБВ выйдет из строя, то излучаемая мощность может уменьшиться более чем на 3 дБ, в зависимости от метода суммирования.
Рис. 3.11. Структурная схема передатчиков помех с раздельными передатчиками (а), с суммированием мощности передатчиков (б), с фазированной антенной решеткой (а) На рис. 3.! 1,е показана другая структурная схема передатчика, использующая один источник шума, две ЛБВ с выходной мощностью Рн Р. н две одинаковые антенны с коэффициентом С. Путем соответствующей фазировки высокочастотных трактов излучаемую мощность можно сделать равной 2(Р,+Р,)С, а суммарная диаграмма направленности (зависящая от величины разнесения антенн) будет иметь более узкий луч, чем в двух предыдущих случаях.
Передатчики прицельных шумовых помех. Для радиоэлектронного подавления РЛС обнаружения наряду с передатчиками заградительных помех используются передатчики прицельных шумовых помех. Зти устройства представляют собой узкополосные перестраиваемыс по частоте СВЧ-генераторы, модулируемые по амплитуде или частоте шумами или периодическим сигналом, либо их комбинацией. В таких передатчиках также могут использоваться прямошумовые методы формирования помехи.
Для опреде- Т9 пения частоты сигналов РЛС, настройки передатчиков помех на несущую частоту подавляемой РЛС и контроля за сс работой применяется панорамный приемник с частотным сканированием. Передатчик помех настраивается на частоту обнаруженной РЛС, причем излучаемый сигнал периодически прерывается с тем, чтобы можно было проверить„не изменила ли подавляемая РЛС частоту. От того, насколько точно передатчик помех может быть настроен на требуемую частоту, зависит ширина спектра помехи. Для подавления связных систем с непрерывным излучением берегся узкий спектр помехи, при этом передатчик настраивается с точностью до сотен или даже десятков герц; если подавлению подлежит РЛС, то необходим спектр помехи более широкий, и достаточна настройка передатчика с точностью 0,5 Мрц.
Основное достоинство передатчика прицельных маскнруюших помех заключается в его способности концентрировать всю мощность в узкой полосе частот, в свази с чем такой передатчик способен осуществить подавление связных приемников или приемников РЛС на больших расстояниях, чсм это может обеспечить передатчик шумовых заградительных помех. При определенных условиях такие передатчики помех способны перегрузить УПЧ подавляемых приемников, однако этн условия предполагают малые дальности до РЛС и соответствующую ориентацию направленных антенн передатчиков помех. Для обеспечения одной и той жс дальности подавлсния РЛС передатчик прицельных помех может быть меньше и легче, чем передатчик заградительных помех.