Вопрос № 2. Поляризационная селекция

Поляризационное несовершенство помехи может быть также использовано для её подавления. В настоящее время применяются помехи с закономерной эллиптической (круговой) или наклонной под углом к горизонту линейной поляризацией. Такие помехи воздействуют на РЛС с любой поляризацией зондирующего сигнала (горизонтальной или вертикальной).

Несовершенство помех с такими видами поляризации состоит в том, что горизонтальная и вертикальная составляющие их вектора поляризации коррелированны между собой, т. е. жёстко связаны по амплитуде и фазе и могут быть взаимно скомпенсированы, если в РЛС предусмотреть их раздельный прием.

Структурная схема поляризационного селектора приведена на рис. 5.9. Выходные сигналы двух линейно поляризованных антенн, обеспечивающих прием ортогональных составляющих электромагнитной волны, суммируются с весовым коэффициентом , подбором которого обеспечивается равенство амплитуд и противофазность напряжений помехи на входах сумматора и, следовательно, её подавление. В реальных устройствах комплексный коэффициент передачи настраивается автоматически с помощью корреляционной обратной связи (подробнее работа устройств с корреляционными связями будет рассматриваться далее).

Рис. 5.9. Структурная схема поляризационного селектора

Полезный сигнал в такой системе не компенсируется полностью, поскольку либо он основном сохраняет поляризацию зондирующего сигнала и каналом с регулируемым коэффициентом передачи не принимается, либо, если при отражении от цели сигнал деполяризуется, то соотношение его амплитуд и фаз его горизонтально и вертикально поляризованных компонентов оказывается не таким, как у помехи.

Поляризационный селектор позволяет подавить помеху, воздействующую не только по боковым, но и по главному лепестку ДНА и, следовательно, обнаруживать сам помехоноситель.

В РЛС сантиметрового и дециметрового диапазонов для обеспечения раздельного приема ортогональных составляющих электромагнитной волны рефлектор зеркальной антенны выполняется либо сплошным, либо в виде сетки с размерами ячеек, значительно меньшими длины волны, а облучатель состоит из двух ортогонально ориентированных в пространстве вибраторов.

В РЛС метрового диапазона применяются вибраторные антенны (или антенные решетки, как например в РЛС 55Ж6) со взаимно перпендикулярным расположением пар вибраторов.

Вопрос № 3. Временная селекция

Временная селекция используется для защиты РЛС от импульсных помех и основана на выявлении отличий в длительности или периоде повторения зондирующих сигналов и импульсных помех.

3.1. Селекция по длительности импульсов

Для подавления импульсных помех, длительность которых меньше длительности полезного сигнала, применяется система ШОУ (см. главу 4). Полоса пропускания узкополосного усилителя согласована с шириной спектра полезного сигнала, а полоса пропускания широкополосного усилителя выбирается с учетом длительности помеховых импульсов ( ) и во много раз превышает полосу пропускания узкополосного усилителя ( ).

Уровень ограничения устанавливается в зависимости от величины произведения . Если это произведение больше 20, то уровень ограничения может быть близок к эффективному значению собственных шумов приемника.

Выигрыш в отношении «сигнал/помеха» достигается, во-первых, за счет ограничения амплитуды помеховых импульсов, а во-вторых, за счет того, что изначально более широкий спектр коротких импульсов помехи становится еще шире вследствие ограничения – синусоидальное колебание практически преобразуется в меандр. Оставшаяся после ограничения энергия помеховых импульсов распределяется в более широком диапазоне частот. В результате значительная часть энергии помехи оказывается за пределами полосы пропускания узкополосного усилителя.

Существенным недостатком схемы ШОУ является снижение эффективности системы селекции движущихся целей, поскольку из-за ограничения расширяется спектр пассивной помехи.

Для устранения этого недостатка вместо схемы ШОУ применяется схема ШПУ: широкополосный усилитель-предваритель-узкополосный усилитель (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Структурная схема ШПУ.

Особенностью устройства ШПУ является наличие схемы выделения помеховых импульсов и каскада бланкирования, который нормально открыт и закрывается импульсами бланка, поступающими на него со схемы выделения помеховых импульсов. В результате чего импульсы помех не проходят на вход узкополосного усилителя. разделение импульсов полезного сигнала и помех (короткоимпульсных) основано на их спектральных отличиях (спектр сигнала). Ограничитель сверху выполняет аналогичную роль, как и в схеме ШОУ. Режекторный фильтр имеет полосу пропускания, согласованную со спектром полезного сигнала. Ограничитель снизу обеспечивает подавление остатков полезного сигнала после режекторного фильтра. Формирователь импульсов бланка в момент прихода импульсов помехи формирует видеоимпульсы бланка, запирающие каскад бланкирования. Время задержки в линии задержки выбирается таким, чтобы обеспечить совпадение импульсов помехи и импульсов бланка на входах каскада бланкирования.

Таким образом, за счет запирания каскада бланкирования в схеме ШПУ обеспечивается подавление коротких импульсных помех, а полезный сигнал не подавляется и спектр его не искажается.