Основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск, страница 39

Сигналы в обнаружителе обрабатываются методом последовательного анализа до тех пор, пока время задержки антенного луча в заданном направлении не достигнет предельно допустимого значения. В этот момент на основе уже полученных данных в соответствии с установленным правилом принимается решение о наличии или отсутствии цели в просматриваемом направлении и антенный луч перемещается в смежную позицию. Среднее время задержки луча в направлениях, где находится цель, при адаптивном обзоре значительно больше среднего времени задержки луча в направлениях, где цели отсутствуют. Таким образом, производится автоматическое перераспределение времени, а следовательно, и энергии излучаемых сигналов между различными секторами зоны обзора.

При адаптивном обзоре выигрыш в величине среднего времени просмотра направлений, где находится цель, по сравнению с равномерным обзором уменьшается при увеличении числа элементов дальности, одновременно просматриваемых в каждом положении антенного луча. Однако даже при сравнительно большом количестве таких элементов (несколько сотен) выигрыш может быть весьма существенным (в 5... 10 раз).

Благодаря высокой эффективности адаптивные методы обзора весьма перспективны, особенно в РЛС с фазированными антенными решетками, в которых может быть обеспечено безынерционное сканирование антенного луча по сложной программе [29].

Уменьшение телесного угла зоны обзора. Этот путь увеличения плотности потока энергии зондирующих сигналов применим в тех случаях, когда допускается сокращение размеров зоны обзора, сопровождающееся потерей информации о некоторой части целей. Изменение в широких пределах размеров и формы зоны в процессе её обзора возможно только лишь при использовании электронных методов управления положением антенного луча.

6.4. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ЗАЩИТУ РЛС МЕТОДОМ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ

6.4.1. Основные пути реализации метода пространственной селекции

Пространственная селекция принадлежат к универсальным методам защиты от помех, так как обеспечивает защиту от любых типов помех, источники которых не совмещены по угловым коор­динатам с источником полезного сигнала. Она реализуется:

уменьшением угловых размеров главного лепестка диаграммы направленности приёмной антенны;

снижением уровня боковых лепестков диаграммы направленности приёмной антенны;

уменьшением уровня приёма в направлениях на постановщики активных помех.

В первом случае затрудняются условия создания АШП по главному лепестку диаграммы направленности антенны в режиме внешнего прикрытия цели, а во втором и третьем ослабляется мешающее действие помех.

6.4.2. Уменьшение угловых размеров главного лепестка диаграммы направленности

Ширина диаграммы направленности антенны на уровне половинной мощности, как известно, определяется соотношением

                                                                                               (6.5)

где        Крас — коэффициент, числовое значение которого практически лежит в пределах 60...80 и определяется формой распределения поля в раскрыве антенны;

lант - линейный размер антенны в соответствующей плоскости.

Из соотношения (6.5) видно, что для уменьшения угловые размеров антенного луча необходимо уменьшать рабочую длину волны РЛС и увеличивать размер антенны.

Первый путь связан с ухудшением помехозащищенности РЛС в условиях ПП и увеличением потерь энергии в атмосфере, а второй — с увеличением громоздкости РЛС и снижением её мобильности.

6.4.3. Снижение уровня боковых лепестков

Уровень боковых лепестков диаграммы направленности можно уменьшить за счёт соответствующего выбора формы распределения поля в раскрыве антенны, уменьшения влияния облучателя (путём использования антенны с несимметричным раскрывом), краевых эффектов (нанесением на кромки раскрыва радиопоглощающего материала) и местных предметов.

В табл. 6.1 приведены некоторые характеристики диаграмм направленности при различных распределениях в раскрыве.

                                                                                                                     Таблица 6.1

Как видно из таблицы, антенны, у которых амплитуда поля в раскрыве уменьшается к краям до весьма малых значений, имеют наименьший уровень боковых лепестков. Чем резче падает амплитуда, тем ниже уровень боковых лепестков и больше ширина луча.

Необходимо, однако, предостеречь от ошибочного вывода относительно возможности достижения на практике очень низких уровней боковых лепестков. При расчёте уровней боковых лепестков для приведённых в таблице распределений поля делалось допущение, что распределение фаз по раскрыву постоянно. Применительно к реальной антенне это допущение может оказаться неверным, так как всегда существуют некоторые неустранимые изменения фазы, обусловленные невозможностью изготовления антенны в соответствии с идеальными требованиями. Имеется оп­ределенный практический предел, за которым значительно возрастают трудности получения низких уровней боковых лепестков даже при значительном уменьшении амплитуды поля на краях раскрыва. Рациональным пределом для понижения уровня боковых лепестков диаграмм направленности обычных антенн (без учёта влияния облучателя и отражений от местных предметов) является величина порядка -35 ... -40 дБ.

Влияние облучателя на уровень боковых лепестков можно существенно ослабить, применяя параболическую антенну со смещённым облучателем (рис. 6.8). Центр облучателя помещён в фокусе параболы, но рупор наклонен относительно её оси. Большая часть нижней половины параболойда отсутствует.