Электромагнитная совместимость радиоэлектронных устройств: Конспект лекций, Часть 1 (Рассмотрены методы обеспечения электромагнитной совместимости с помощью антенной техники), страница 16

Они предполагают наличие опорного канала, в котором отсутствовал бы полезный сигнал, а нежелательная помеха в этом канале была бы как можно больше коррелирована с помехой в основном канале приема. Одним из методов реализации такого опорного и основного каналов может быть выход суммарно-разностного устройства, на вход которого включены две одинаковые антенны, расположенные в плоскости волнового фронта полезного сигнала. В этом случае, если направление помехи или ее поляризация не совпадает с направлением прихода или поляризацией полезного сигнала, разностный выход можно рассматривать как опорный, а суммарный – как основной.

Расчеты показывают, что уровень компенсации помех в таком устройстве может достичь 30...40дБ и больше в зависимости от помеховой обстановки. Их эффективность определяется тем, насколько сильно обеспечена развязка опорного канала с полезным сигналом и каков уровень шума в основном и опорном каналах. Такие компенсаторы могут устанавливаться в пределах одного комплекса.

2.4.3. Адаптивные антенные решетки (ААР)

Их можно рассматривать как разновидность АКП, у которых не предполагается выделение специального опорного канала. В качестве опорного сигнала может быть использован сигнал синхронизации или сам информационный сигнал, если он может быть выделен на фоне действующих помех. Основные методы синтеза ААР представлены в [8,116].

Расчеты показывают, что эффективность ААР возрастает с увеличением отношения уровня помехи к собственному шуму  и с увеличением угловых различий между сигналом и помехой.

2.4.4. Активные методы адаптации

Адаптивные компенсаторы помех и адаптивные антенные решетки – это алгоритмы, ориентированные на решение проблемы ЭМС на приемной стороне. Активные методы предполагают участие излучающих устройств и, в частности, передающей стороны источника помех. Одной из разновидностей может служить активная решетка, с помощью которой в заданном направлении формируется нуль ДН. Однако с передающей стороны не всегда удается достаточно качественно сформировать точный нуль. В данном случае необходим канал обратной связи, по которому можно оценивать результат управления нулем, т.е. необходим канал телеконтроля. Задача может решаться и с приемной стороны, тогда перестройка характеристик передающей антенны должна осуществляться по каналам телеуправления. Другой разновидностью активных методов является так называемый алгоритм активного гашения луча [117], предполагающий установку когерентных излучателей, обеспечивающих такое распределение суммарного поля в точке приема, что в результате обеспечивается компенсация нежелательных воздействий помех.

2.5. Измерение параметров антенн

Особое место в проблеме ЭМС занимает вопрособизмерении параметров антенн [118–121]. Необходимость таких измерений обусловлена тем, что из-за наличия различных переизлучателей, влияний поверхности носителя, элементов крепления реальные характеристики антенн могут иметь существенные отличия от расчетных даже при высокой степени качества проектирования. Так [122], реальный уровень поля вблизи орбитальной ступени космического корабля многоразового использования “Колумбия” в космосе оказался выше расчетного на 5... 8 дБ. Кроме того, из-за сложности электродинамических задач часто приходится идти от инженерной интуиции и эксперимента, проверяя вначале изготовленные образцы или лабораторные макеты антенных систем. Для этих целей используют специальные полигоны или безэховые камеры, при этом безэховые камеры во многих случаях оказываются практичнее, поскольку их свойства могут быть заранее синтезированы, а от климатических условий они не зависят.

В предположении возможного наличия нежелательных воздействий со стороны других РЭС важно располагать не только средствами и методами восстановления и обеспечения ЭМС, но и средствами и методами обнаружения самого факта воздействий, определения направлений их прихода, поляризации, числа этих воздействий и других параметров. Направления прихода определяются обычными методами пеленгования.

Однако при наличии большого числа РЭС или переизлучателей эта задача может оказаться чрезвычайно тяжелой. В данном случае могут быть использованы методы сверхразрешения источников помех. Следует ожидать, что эти методы в задачах ЭМС будут иметь достаточно высокую эффективность в связи с тем, то уровни действующих помех, как правило, значительно выше уровня собственных шумов на входе приемных антенн. Сверхразрешение реализуется в антеннах, обладающих одним или более главными лепестками ДН, ширина которых много меньше величины нормального рэлеевского разрешения, определяемого Qр=l/L, где L – размер апертуры.

Поляризация нежелательных воздействий может быть определена поляризационно-временными методами.

3. Тенденции развития теории и практики ЭМС антенных систем РЭС. Основные задачи

Задачи по обеспечению ЭМС РЭС весьма многообразны и охватывают, пожалуй, все направления развития радиотехнических систем, связанные как с техническими, так и с организационными мероприятиями [1].

За рубежом широко используется автоматизированное прогнозирование (диалог пользователя с ЭВМ, в том числе в интерактивном режиме с выводом информации на дисплеи), позволяющее учесть возрастающий объем задач по реализации ЭМС РЭС РТК. Примером может служить разработанная в Монреальском университете (Канада) программа, позволяющая оптимизировать развязки между антеннами РЭС с учетом геометрии фюзеляжа самолета [122].

Для создания математического, программного и информационного обеспечения автоматизированного прогнозирования ЭМС РЭС и ее последующей реализации на практике необходимо, как представляется, вести дальнейшие исследования в следующих направлениях [1]:

– разработки электродинамических и математических моделей, описывающих процесс распространения электромагнитных волн в излучающих и распределительных устройствах (встречающихся на практике или перспективных), и экспериментальной проверки прогноза на основе этих моделей;