Максимов М. В. - Защита от радиопомех (768830), страница 38
Текст из файла (страница 38)
5.17 пунктирной прямой, илн антенны с диаграммой направленности г"„(О), показанной на рис.5.17 штрих-пунктирной кривой. Антенна А„с диаграммой направленноститн последнего вида препятствует ослаблению компенсационным устройством полезного сигнала, источник которого располагается в направленности максимума диаграммы направленности А, (О = 0).
Но по мере роста 0 от 0 да 2!6 диаграммы направленности антенны А„. Однако прн одно. временном действии импульсных помех, принимаемых по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны А и н полезного сигнала и, (/), полная компенсация помех не происходит. Покажем это, полагая, что напряжения и, (7) н и„(/), образующиеся на выходах УПЧ, и УПЧ„равны и„(/) = ! У„(/) + У „(!)) соз м, /, (5.2.3) и„(() = (/ „(/) соз а рй (5.2.4) Здесь У„(!) н У„(0 — огибающие полезного сигнала н помех в основном приемнике; У,„(!) — огибающая помех в компенсационном приемнике; ы,р — промежуточная частота.
Если детекторы Д„н Д„квадратичные, то нх выходные напряжения ид, и и „приближенно равны и„= 0,5 кар[У~(!)+У~(/)+2(/сс(/) Удд(()), и „=0,5к Уде (/), Рис. 5Л7. 0 5 0 н уменьшении от 0 до — 0,5 Ор ослабление полезного сигнала увелнчнвается. Прн использовании ненаправленной антенны А„устройства, в которых осуществляется компенсация помех, действуюшвх по боковым лепесткам диаграммы направленности основной антенны, могут быть построены в соответствии со схемами, представленными на рнс. 5.15 или 5.18 [90[.
Устройство, схема которого показана на рис.5.18, содержнт основной прнемннк импульсной РЛС и компенсационный приемник. Йо в отличие от схемы рнс. 5.15 сигналы с выхода антенны А, поступают не только в смеснтель Смм но и на вход компенсационного прнемника. Этн сигналы через направленный ответвнтель (НО), аттенюатар (Ат) н фазовращатель (ФВ) подаются в сумматор (Х), где онн смешиваются с выходным напряжением А„. Параметры Ат и ФВ выбираются так, чтобы мощности сигналов, принимаемых антеннами Аи и А„в направлении максимума основного лепестка антенйы А, были одинаковыми, а фазы отличались на и.
Для соблюдения таких условий во всем диапазоне углов обзора, обеспечиваемых антенной А„ ее целесообразно укреплять соосно с антенной А „. Благодаря НО, Ат, ФВ и Х при ненаправленной антенне йоеепенеоиионнмй ндиеинин Рис, 5да. 2!7 А„достигается изменение напряжения на выходе Е в соот. ветствии с функцией Р„(О). Однако прн этом РЛС получается весьма сложной, вследствие чего более предпочтительной оказывается схема, изображенная на рис 5.15. При последующем изложении именно эта схема будет иметься в виду.
При применении ненаправленных компенсационных антенн или антенн с диаграммой направленности, изображенной на рис. 5.17 штрих-пунктирной кривой, идеальная компенсация помех принципиально невозможна, Поэтому компенсационные приемники делаются так, чтобы во всех случаях, когда антенной А, принимаются помеховые сигналы с направлений соответствующих наибольшему из боковых лепестков ее диаграммы направленности, выполнялось неравенство и„„) их,.
В таких условиях возникает эффект перекомпенсации помех и ослабление полезного сигнала на выходе вычитающего устройства. Ослабление полезного сигнала в наибольшей мере проявляется при ненаправленной компенсационной антенне и построении приемника РЛС в соответствии со схемой, показанной на рис.
5.15, и связано с одновременным его появлением на выходе детекторов Д, и Д„Если наряду с полезным сигналом и, (1) действует помеха, источник которой лежит в зоне действия боковых лепестков антенны А„то наличие эффекта перекомпенсации приводит к дополнительному его ослаблению, а при достаточнс мощной помехе возможно полное подавление полезного сигнала. Сравнительно редкими совпадения по времени действия полезных сигналов и помех бывают в .ех случаях, когда помехи порождаются отражениями от местных предметов, излучениями соседних радиолокационных передатчиков или передатчиками хаотических импульсных помех с большой средней скважностью импульсов.
Если источниками помех являются земля или водная поверхность, то эффективность РЛС с амплитудной компенсацией заметно понижается, Это обьясняется тем, что помеховые сигналы, поступающие от земли или водной поверхности, по существу представляют собой хаотически следующие импульсы со случайными амплитудами и длительностями. Количество таких импульсов в единицу времени может быть столь большим, что они будут часто совпадать с импульсами полезных сигналов, а нх мощность может оказаться достаточной для подавления полезного сигнала. Низкая эффективность амплитудного метода 218 компенсации может быть и при действии достаточно интенсивных специально организованных шумовых и хаотических импульсных помех; при этом импульсы помех последнего вида должны иметь среднюю частоту повторения во много раз большую, чем частота повторения зондирующих сигналов РЛС.
Помимо сказанного выше, амплитудному методу компенсации свойственен и другой недостаток. Он состоит в дополнительном уменьшении чувствительности РЛС за счет шумов компенсационного приемника. В самом деле, если не учитывать флуктуации напряжения, вырабатываемого местным гетеродином, то шумы основного и компенсационного приемников являются независимыми. Поэтому дисперсия а'ь шумов на выходе вычитающего устройства прн отсутствии полезных н внешних помсховых сигналов равна ощь = пшо + пшк ° 2 Здесь о"., и а'„— дисперсии шумов, образующихся на выходах детекторов Д, и Д„, а коэффициент передачи вычитающего устройства предполагается равным единице.
Если амплитудно-частотные характеристики основного и компенсационного приемников идентичны, а источники их внутренних шумов имеют одинаковые мощности, то чувствительность РЛС с устройством компенсации вдвое хуже, чем при его отсутствии. Это приводит к выводу о целесообразности выключения компенсационного приемника при работе РЛС в условиях, когда на нее не действуют внешние радиопомехи. Повышению чувствительности РЛС с компенсационным приемником способствует как можно меньший коэффициент передачи последнего, а для требуемой компенсации помех следует увеличить соответствующим образом усиление компенсационной антенны. Вследствие этого антенна А„должна быть направленной и преобразовывать принимаемые сигналы так, чтобы осуществлялась компенсация помех, источники которых размещаются в заранее заданном секторе пространства относительно РЛС.
Амплитудный метод компенсации помех реализуется технически сравнительно просто и, несмотря на присущие ему недостатки, часто может обеспечивать высокую эффективность импульсных РЛС при их работе в условиях отражений радиосигналов от местных предметов. Он, кроме того, явля- 2!9 ется достаточно универсальным при защите от специально организованных радиопомех, действующих по боковым лепесткам приема сигналов антеннами, н может использоваться не только в радиолокации, а и в других областях радиоэлектроники. '3. Когерентный метод компенсации помех Как и амплитудный, когерентный метод компенсации помех возможен при наличии двух радиоприемников: основного и компенсационного (называемого также вспомогательным). Компенсационный приемник должен принимать лишь помехи, а основной — смесь полезного и помехового сигналов.
При когерентном методе осуществляется компенсация помех, действующих по боковым лепесткам диаграммы направленности приемной антенны основного приемника. Сущность когерентного метода компенсации помех, именуемого часто амплитудно-фазовым, состоит в том, что теми или иными средствами обеспечивается получение одинаковых по интенсивности и противоположных по фазе помеховых сигналов на выходах усилителей высокой или промежуточной частоты в основном и компенсационном приемниках. С этих усилителей напряжения помех, а также полезный сигнал основного радиоприемника подаются на сумматор. Поскольку усилители высокой и промежуточной частот в основном и компенсационном приемниках являются линейными преобразователями, помехи на выходе сумматора устраняются, а сигнал остается без изменений и используется для дальнейшей обработки.
Полная компенсация помех без ослабления полезного сигнала достигается лишь при применении компенсационных антенн с диаграммами направленности, показанными на рис. 6.16. Если компенсационная антенна имеет диаграмму направленности, отличную от показанной на рис. 6.16, то, как и при амплитудном методе, нзряду с компенсацией помех будет происходить ослабление го.езного сигнала. Однако степень этого ослабления будет меньше, поскольку при когерентном методе не производится нелинейная обработка полезного сигнала и помех.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
