Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием (2003) (1186261), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Для получения большого усиления и высокой эффективной мощности излучения в системах РЭП можно использовать несколько типов решеток. Простейшая нз них имеет делитель мощности с единственным входом, на который подастся сигнал от мошного передатчика. Делитель мощности питает излучающие элементы через фазоврашатель. Линейные решетки этого типа дают усзшснис от 10 до 20 дБ. Коэффициент усиления опрелеляется числом элементов решетки. Диапазон рабочих частот решеток мого типа превышает октаву и вполне соответствует требованиям системы РЭП.
Управление по фазе обеспечивается с помощью ферритовых фазоврашателей, обладаюших сравнительно малыми 1менсс 1 дБ) потерями в пределах очень широкой полосы и способных работать с высокими уровнями мощностей. Фазироаанная решетка с когерснтными усилителями применяется ш|я получения очень высокой эффективной мощности, питание ее осуществляется от нескольких усилителей мощности. Выход маломощного генератора делится простым дслитсльным устройством, подключаемым ко входам этих усилителей. Для применения в качестве усилителей мошносги идеально подходят ЛБВ: у них широкая полоса пропускания и высокий коэффициент усиления. С помощью четырех ЛБВ относительно несложно получить мошность в 1 кВт и перекрьпь помехой диапазон, прсвышаюший октаву. Выходы ЛБВ разветвляются по каналам нзлучаюших элементов.
Управление лучом осушествляется с помощью фазоврашатслей. Высокая эффективная мощность излучения достигается за счет когереитиого сложения сигналов, излучаемых каждым элементом. Для лаборатории бортового радиоэлектронного оборудования ВВС США разработана система РЭП, перекрывающая сектор ь 45' по азимуту. В ней использованы две передаюшие и две приемные решетки, предназначенпыс для измерения азимута и угла места источников излучения, Эффективная мошность излучения системы превышает 500 кВт, Четыре модуля ЛБВ генсрируют мошность 1600 Вт, а коэффициент усиления антенны превышает 25 дБ. В многолучевой антенне с активными элече~пами в канал каждого излучаюьцего элемента включается усилитель.
Специально для таких ФАР были разработаны миниатюрнгяс ЛБВ с номинальной мощностью 30...40 Вт в пределах полосы, прсвышаюшсй октаву. Сигнал, создаваемый маломошным генератором, разветвляется многопозиционным диодным переключателем по каналам излучаюпшх элементов и поступает на линзу. При прохождении сигнала через линзу фаза и амплитуда в каждом канале регулируются оптически, и каждому каналу соответствует луч с фиксированным направлением. Таким образом обсспечивается когсрснтная работа каждого усилителя в режиме насыщения. Поскольку а тракте до ЛБВ потери почти отсутствуют, КПД системы очень высок, и имеется возможность получить высокую эффслтивную мощность излучения, требуемую при РЭП.
Другой положительной особенностью многолучевой антенны с активными элементами является независимость характеристик линзы от частоты и, следовательно, фиксированное положение луча в пределах всего диапазона 1281. 106 Поляризационные характеристики антенных решеток представляют большой интерес, особенно при создании помехи на кроссполяризации. Как известно, такого рода помеха может создаваться как по главному лучу ДН подавляемой РЛС, так и по боковым се лепесткам. В первом случае действие поляризационной помехи основывается на искажении ДН приемной антенны РЛС, обусловленном наличием у антенны кроме основной (рабочей) ДН паразитной ДН на кроссполяризации, существенно отличаю~лейся по структуре от ДН на рабочей поляризации.
В результате искажения ДН помехой наступает искажение пеленгационной характеристики радиолокационной системы, могущее привести к срыву сопровождения цели, излучающей эту (поляризацнонную) помеху 1111. При создании поляризационной помехи по боковым лепесткам ДНА РЛС предусматривается нарушение работы системы компенсации боковых лепестков. Как известно, боковые лепестки ДН антенны РЛС на основной поляризации подавляются с помощью дополнительной (компенсационной) антенны. Эта антенна имеет широкую ДН с усилением, несколько превышающим усиление максимального бокового лепестка основной антенны. Система компенсации настраивается таким образом, что сигнал, принятый через боковые лепестки ДН на основной поляризации, компенсируется в приемнике РЛС.
При воздействии помехи на кроссполяризации такой компенсации нс происходит, и помеха сохраняет эффективность действия через боковыс лепестки ДНА РЛС. Для приема и передачи сигналов с произвольной поляризацией были разработаны биполярные фазированныс решетки. Измерение поляризации принимаемых сигналов и подготовка соответствующих ответных действий производится с помощью несложных устройств управления поляризацией, состоящих из схемы амплитудного контроля и двух фазовращателей.
Каждый фазовращатель подключается к вертикальным или горизонтальным элементам биполярной решетки. Схема амплитудного контроля служит для регулирования отношения составляющих поляризации, а фазоврашатель — для подстройки разности фаз между вертикальной и горизонтальной составляющими. Измерив фазу и амплитуду поляризационных составляющих принимаемого СВЧ-сигнала, можно однозначно определить комплексное значение коэффициента поляризации для этого сигнала и по нему сформировать поляризацию помехового сигнала. По мере того как удается уменьшать ЭПР самолета, все большее значение приобретает проблема уменьшения ЭПР антенны системы РЭП.
В этом отношении ФАР обладают определенными достоинствами. Так, при использовании в ФАР невзаимных ферритовых фазоврашателсй оси приемной и передающей диаграмм таких решеток совпадают только в направлении главных осей решеток, что определяет максимальную величину ЭПР в этом направлении. В направлениях, отличных от направления главной оси, ЭПР ФАР уменьшается во столько раз, во сколько уровень ее боковых лепестков ниже уровня главного лепестка. Таким образом, применение ФАР позволяет снизить увеличение ЭПР объекта за счсг установки на его борту антенны н получить ряд других положительных характеристик; ФАР весьма перспективны для систем РЭП, в том числе систем, создающих шумовые помехи.
Представляет интерес ФАР системы радиоэлектронной разведки для работы в трех частотных диапазонах. Такая ФАР состоит из шести подсистем, каждая из которых сканирует в секторе 60' по азимуту, перекрывая в целом 360'. Система спроектирована для работы в частотном диапазоне с перекрытием 6:1. Диаграмма направленности ФАР состоит из ряда узких лучей, положение которых можно менять по желанию.
Разнос фиксированных лучей по углу составляет около 4' при работе в двух более низких диапазонах волн, и около 8' — при работе в третьем, более высокочастот- 107 ном диапазоне. Компьютер позволяет оператору системы обзора устанавливать необходимый сектор обзора по азимуту или ступенчато менять положение луча. Направленпс луча не зависит от частоты, что стало возможным при использовании фазоврашатслей на линиях задержки с цифровым управлением (объемом 16 бнт).
Каждая подсистема ФАР включает в себя поляризатор, обеспечивающий круговую поляризацию сигнала. Габаритные размеры ФАР следующие: высота около 3,5 и, ширина 3 м, глубина 3 м. В каждой полосе частот работают две подсистемы; ФАР снабжается встроенной системой контроля 127, 29 — 311. Представляет интерес систсма РЭП, разработанная фирмой 1.ога! Е!еспопьз Зуз!ешз и рассчитанная на решение тактических и боевых стратегических задач. Система предназначена для самолета Р-16, но может использоваться и для самолетов Е-15 и Р-14А. В состав ее входят устанавливаемые в носовой и хвостовой частях самолета фазированныс антенные решетки с коэффициентом усиления 9...16 дБ, обеспечивающие в передней и задней полусферах перекрытие по азимуту и углу места, равное 120' и 60' соответственно.
Система перекрываст частотный диапазон 4,8... 18 ГГц. Эффективная излучаемая мощность при коэффициенте заполнения 100 ' составляет на частотах 4,8; 7,5; 9; 12; 15; и 18 ГГц соответственно 0,25; 0,8; 1,3; 2,65; 3,0 и 2,5 «Вт (32). Фазированная антенная решетка передней зоны излучения состоит из 10 элементов, причем левый и правый секторы ее ДН (по 60') обеспечиваются раздельными труппами по топь ЛБВ, а задняя зона — пятью ЛБВ.
ФАР задней зоны создает девять лучей (пять основных и четыре промежуточных), а ФАР передней зоны форыируез по пяти левых и правых лучей шириной 20х60'. За счет комбинированного включения малогабаритных ЛБВ достигается повышенная надежность работы постановщика помех. Так, при отказе одной ЛБВ излучаемая мощность снижается лишь на 20ть Система может создавать нспрсрывные шумовые и импульсные дезориентирук>- шнс помехи. Предусмотренное в системе регулирование мощности и коэффициента заполнения позволит в дальнсйшем создавать поляризационныс помехи моноимпульсцым РЛС. Маломощные высокочастотные сигналы для псредазчиков вырабатываются задающим генератором, после усиления они псрсдаются на излучатели и элементы формирования луча ДН антенн.
На самолете Е-!6 в варианте постановщика помех используются два передатчика помех — носовой и хвостовой. Фазированные антенные рсшетки носового передатчика размещаются на правом и левом бортах фюзеляжа в наплывах, имеющих радиопрозрачныс обтекатели. Там же размещаются схемы выбора положения луча, линзовые элементы формирования луча, пять приемников прямого усиления и спсциальныс антенны. Последние соединяются с супсргетсродинным приемником, предназначенным для перехвата и анализа сигналов, а также с приемниками прямого усиления, выполняющими функции пеленгатора.
ФАР хвостового перелатчика монтируется нспосредствснно на поверхности хвостового оперения, а передатчик размещается в основании киля самолета. Охлаждение передатчиков воздушное. В двухрежимной системе РЭБ АХ!АЩ-161, разрабатываемой фирмой !4оп!згор, используется ФАР фирмы Ясдсо 133). З.б. Методы и техника создания помех импульсно-доплеровским и непрерывным РЛС обнаружения Импульсно-доплеровские РЛС требуют высокой стабильности несущей частоты и частоты следования импульсов, поэтому весьма чувствительны к методам РЭП.