Влияние параметров зондирующего сигнала на защищенность РЛС от активных шумовых помех, страница 2

В схеме, показанной на рис.3.43, бегущая волна, например, в изогнутом фидере проходит между излучателями путь l, обеспечивая последовательное возбуждение излучателей с линейным фазовым распределением со сдвигом фаз

x=.           (3.26)

где  V_ф , l_ф - фазовая скорость и длина волны в фидере.

Повысить  x         от частоты можно двумя способами:

использованием фидеров с большой дисперсией (обладающих сильной зависимостью  V_ф от  w) ;

увеличением длины отрезков фидера l между смежными излучателями.

Для увеличения дисперсии применяются замедляющие структуры, например, периодическую замедляющую систему типа "гребенки", помещенную в прямоугольном волноводе со щелями. Небольшое изменение w приводит в этом случае заметному изменению l_ф, что в свою очередь заметно изменяет сдвиг по фазе x, а значит и угол отклонения луча Q_m.

Основной недостаток последовательной схемы с замедляющей структурой-большая концентрация электромагнитного поля у поверхности структуры. Это приводит к росту омических потерь и снижению величины пропускаемой мощности из-за опасности возникновения электрического пробоя на "заостренных" участках гребенки.

Второй способ повышения q связан с увеличением длины фидера l и конструктивно реализуется с помощью спиральных или змейковых волноводов. В этом случае при значительном l даже небольшое изменение l_ф с изменением частоты приводит к существенному приращению сдвига фаз x, т.е. к повышению q. При большом l велико также и абсолютное значение сдвига фаз x, что эквивалентно, как отмечалось, использованию для сканирования главных лепестков более высоких порядков.

К основным недостаткам частотного способа относятся: заметные потери энергии;

ограниченные возможности по использованию широкополосных сигналов, поскольку в силу частотной зависимости ориентации луча ширина спектра радиосигнала, излучаемого в направлении на цель, уменьшается с увеличение q;

ограниченные возможности частотной перестройки РЛС для защиты от помех, поскольку при изменении частоты отклоняется луч и теряется цель;

наличие эффекта "нормали", проявляющегося в том, что при прохождении максимума главного лепестка через нормаль к антенне (Q_m=0) отраженные от всех излучателей колебания складываются в фазе, т.к. в фидере между соседними излучателями укладывается целое число длин волн - то приводит к резкому увеличению амплитуды отраженной волны, возникает опасность электрического пробоя. Поэтому обычно нормаль исключается из сектора сканирования.

Таким образом, указанные недостатки снижают возможности ФАР с частотным способом управления лучом. Однако, в силу того, что антенны с частотным способом сканирования являются сравнительно простыми и имеют относительно небольшую стоимость, они являются довольно распространенным типом антенн с электрическим сканированием.

3.8.2.Антенные решетки с фазовым управлением лучом

Фазированной антенной решеткой (ФАР) называется антенная решетка (АР), направление максимального излучения (приема) и (или) форма соответствующей ей диаграммы направленности изменяется посредством изменения фазы радиосигналов в излучающих элементах.

В качестве излучателей обычно используются слабонаправленные антенны: вибраторы, щели, рупоры, диэлектрические стержни, спирали и т.п.

Изменение фазового распределения (а иногда и амплитудного распределения) осуществляется электрическим способом с помощью ЭВМ, что обеспечивает высокую скорость сканирования и управления формой ДНА, быстрый обзор пространства и, соответственно, высокий темп выдачи информации о большом числе целей.

Применение ЭВМ позволяет осуществить гибкое управление положением и формой ДНА в соответствии с алгоритмами, наиболее подходящими для складывающейся воздушной обстановки.

Возможность формирования с помощью одной антенны несколько независимых лучей совместно с высокой скоростью переброски из одного положения в другое открывает возможности конструирования многоцелевых и многофункциональных РЛС.