Максимов М. В. - Защита от радиопомех (768830), страница 53

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 53)

Оно позволяет, например, уменьшить эффективность воздействия на РЛС многократных ответных импульсных помех. Если период следования импульсов РЛС строго постоянен, то многократные ответные помехи создадут устойчивые отметки по всей шкале дальности на индикаторе РЛС и положение постановщика помех будет замаскировано.

Если же период следования изменяется (например, является величиной случайной), то с помощью многократных импульсных помех можно закрыть от наблюдения только пространство за постановщиком помех. Положение постановщика помех будет четко определяться на индикаторе РЛС (отметка, ближайшая к центру экрана индикатора). Эпюры на рис. 6.18 поясняют сказанное.

На рис. 6.18, а изображены зондирующие импульсы, излучаемые РЛС в моменты времени (о Пм 1,, которые соответствуют началу развертки дальности на экранеиндикатора РЛС. Рис. 6.18, б иллюстрирует высокочастотные импульсы, облучающие цель, иа которой установлен передатчик помех. Эпюры рис. 6.18, в характеризуют отраженный от цели сигнал и помеховые сигналы; иа рис. 6.18, г изображены те же сигналы, ио уже на входе приемника РЛС. ЗО! ага е1 ааи111 ~ с-г 1е б б lгаиега ~ а.,(йй а„1111, г а еагааа ес Рис.

вдв. гас Рис. 6.20. Рис. 6.19 зоз Допустим, что период следования импульсов РЛС Т„ постоянен и длина последовательности помеховых сигналов равна Т„. Тогда, как это позволяет видеть эпюры рис. 6.18, пачка помеховых импульсов, соответствующая облучающему сигналу 1, будет создавать стабильные по своему положению отметки на двух участках шкалы дальности: па участке от г до ги,„с в первый цикл работы РЛС (время от 1, до 1,) и от нуля до г — во второй цикл (после момента 1,).

Если же период следования импульсов РЛС будет величиной случайной, то положение помеховых сигналов на временной оси после момента 1, от периода к периоду будет также случайным. Следовательно, помеховые сигналы не создадут на участке шкалы дальности от нуля до г ярких устойчивых отметок. 6.4. РАДИОПРИЕМ ПРИ МНОГОЧАСТОТНОМ ИЗЛУЧЕНИИ Многочастотная РЛС осуществляет передачу, прием и обработку и (и - 2) радиосигналов с разными несущими частотами. Для этого в состав такой станции включается и передатчиков и приемников с соответствующим антенным 302 устройством, а также многоканальная система обработки сигналов.

Многочастотная РЛС по сравнению с одночастотной позволяет: увеличить суммарную мощность излучения, обеспечить большую дальность обнаружения целей при заданной мощности излучения, повысить надежность работы и защищенность станции от организованных и естественных помех. Существуют два различных пути использования нескольких рабочих (несущих) частот в одной РЛС. Первый путь заключается в том, что на каждой рабочей частоте создаегся отдельная диаграмма направленности антенны; второй путь характеризуется тем, что в пределах одной диаграммы одновременно излучаются сигналы на нескольких частотах.

Диаграммы РЛС первого типа иллюстрируются рис. 6.19 для случая, когда используются три рабочие частоты. Отдельная точечная цель оудет при этом облучаться радиоволнами одной какой-либо частоты; исключение составят лишь цели, находящиеся на пересечении двух соседних диаграмм направленности. По сути дела подобные РЛС представляют собой замену одночастотной станции несколькими независимыми станциями, работающими на разных частотах и ведущими наблюдение за различными областями пространства. Применение подобной многочастотной станции существенно улучшает показатели радиолокационного устройства в целом.

При использовании и частот во столько же раз увеличивается полная мощность излучения РЛС. Максимальное значение мощности радиолокационных передатчиков ограничивается целым рядом факторов: возникновение пробоев в высокочастотном тракте, трудностями отвода выделяемого тепла, возрастанием модулнрующего напряжения и др. При заданных ограничениях мощности отдельного передатчика применение многочастотного излучения позволяет увеличить суммарную мощность излучения РЛС. Это приводит к повышению потенциала станции (потенциалом РЛС называется произведение излучаемой мощности Р„„на коэффициент усиления антенны й), в результате чего возрастает дальность действия РЛС и ее помехозащищенность.

Поясним сказанное. Пусть, например, РЛС предназначена для просмотра области пространства, границы которой по угловым координатам определяются в вертикальной плоскости сектором О, (рис. 6.20), а в горизонтальной плоскости сектором 360'. Предположим, что в одночастотной РЛС для просмотра зоны обзора за заданное время Тмм при времени облучения отдельной цели Т„, приходится использовать антенну с плоской диаграммой направленности и шириной луча в вертикальной плоскости О„а в гаризонтальнай 9„,р.

Применяя и-частотную станцию, можно сделать ширину диаграммы направленности антенны каждого канала в вертикальной плоскости, равной О, = О,/и, и перекрыть и диаграммами сектор О,. Ширина диаграммы направленности антенн в горизонтальной плоскости останется прежней (О„,р). При использовании такой многоканальной РЛС время обзора заданного пространства и время облучения точечной цели сохранятся неизменными, а коэффициент усиления антенны каждого канала увеличится в и раз по сравнению с одночастотной РЛС. Значение коэффициента усиления антенны можно оценить по приближенной формуле 1155! 6 = 25 000/О„;р 9„;р, (6.4.

1) где 0;,р и 0' р — значения ширины диаграммы направленности антенны по половинной мощности для двух взаимно перпендикулярных плоскостей, например вертикальной и горизонтальной. Если мощности отдельных передатчиков одночастотной и многочастотной РЛС принять одинаковыми (т. е. суммарная мощность излучения многочастотной РЛС возрастет в и раз), то потенциал одного канала многочастотной РЛС будет в и раз больше потенциала одночастотной станции. Значение потенциала РЛС в большой степени определяет ее защищенность от активных помех, так как пропорционально З04 ему должен возрастать потенциал передатчика помех. Следовательно, при прочих равных условиях, для подавления одного из каналов и-частотной РЛСс и передатчиками и разнесенными в пространстве диаграммами направленности антенн понадобится увеличение потенциала передатчика помех в и раз по сравнению с условиями подавления одно- частотной станции.

Сектор подавления для многочастотной РЛС при этом будет в и раз меньше, Защищенность многочастотной РЛС от пассивных помех искусственного и естественного происхождения также повысится вследствие сужения диаграммы направленности антенны каждого канала по сравнению с одночастотной РЛС. Как известно 1134), если частицы, создающие пассивные помехи (дипольные отражатели, капли дождя и т. п.), распределены равномерно в пределах пространства, существенно превышающего элементарный разрешаемый объем, то мощность Р„пассивных помех на входе приемника РЛС пропорциональна разрешаемому объему.

Применительно к импульсной станции этот объем определяется произведением сечения диаграммы направленности антенны на заданной дальности г н длительности импульса РЛС т„, выраженной в единицах дальности. Имеет месю соотношение (134) (6.4.2) где с — скорость света; й — коэффициент пропорциональности. Формула (6.4.2) показывает, что сужение диаграммы направленности, например, в вертикальной плоскости в и раз приводит к пропорциональному уменьшению входной мощности пассивной помехи при прочих равных условиях. Дальность действия РЛС пропорциональна карша квадратному из коэффициента усиления ее антенны.

Поэтому, если сравнивать дальность действия одночастотной РЛС н отдельного канала многочастотной станции (при прочих равных условиях), то для и-канальной станции дальность действия будет в )~ и раз больше (без учета поглощения энергии радиоволн в атмосфере). Рассмотрим второй путь многочастотного излучения, прн котором каждая цель облучается зондирующими сигналами на нескольких частотах. Если значения потенциалов многочастотной и одночастотной станций принять одинаковыми, 305 то дальность обнаружения целей и помехозащищенность первой из ннх будут больше.

В этом состоит особенность многочастотной станции рассматриваемого типа. При изменении частоты облучающих цель колебаний диаграмма переизлучення цели деформируется, в результате чего изменяется амплитуда отраженных сигналов, принимаемых при данном взаимном расположении РЛС и цели (подробнее см. 36.3). Применяя одновременное излучение зондирующих сигналов на нескольких частотах, различие между которыми выбирается в соответствии с неравенством (6.3.4) и суммируя выходныесигналы всех каналов, следует ожидать, что результирующий сигнал будет иметь гораздо меньшие флуктуации по амплитуде при движении цели, чем в случае использования одночастотной РЛС. Уменьшение флуктуаций отраженных сигналов приведет к увеличению дальности обнаружения целей (прн прочих равных условиях).

Оценить увеличение дальности действия РЛС можно следующим путем. Допустим, что обработка сигналов в многочастотной станции состоит в сравнении с порогом выходного напряжения приемника каждого канала и последующем суммировании напряжений тех каналов, где превышен порог. Таким образом, суммарное выходное напряжение, подводимое, например, к индикаторному устройству, можно представить как (6.4.3) и, „= — ~~р ссс, с с где (/; — напряжение, образующееся на выходе порогового устройства ссго канала. Вероятностью правильного обнаружения сигнала в отдельном канале Р„,, следует называть вероятность того, что в этом канале сумма сигнала и шума превысит порог, т. е. (/с ) (/р,р.

Характеристики

Список файлов книги