4.4 Технические решения, обеспечивающие помехозащиту рлс методами пространственной и поляризационной селекции

4.4.1 Уменьшение угловых размеров главного лепестка дна и снижение уровня боковых лепестков

Пространственная селекция является универсальным методом защиты от помех, так как обеспечивает защиту от любых типов помех, источники которых не совмещены по угловым координатам с источником полезных сигналов. Она реализуется: уменьшением угловых размеров главного лепестка ДН приемной антенны; снижением уровня боковых лепестков ДН приемной антенны; уменьшением уровня приема в направлениях на постановщики активных помех.

В первом случае затрудняются условия создания АШП по главному лепестку ДНА в режиме внешнего прикрытия цели, а во втором и третьем случаях − ослабляется мешающее (маскирующее) действие помех.

Ширина ДНА по уровню половинной мощности θ^о_0,5р, как известно, определяется соотношением

θ^о_0,5р = С_рас λ/L_ант,

где С_рас − коэффициент, числовое значение которого лежит в пределах 50-80 и определяется видом амплитудного распределения поля в раскрыве антенны, L_ант − линейный размер антенны в соответствующей плоскости, λ − длина волны.

Из данного соотношения следует, что для уменьшения угловых размеров главного луча ДНА необходимо уменьшать рабочую длину волны РЛС и увеличивать размер антенны.

Первый путь приводит к ухудшению помехозащищенности РЛС в условиях пассивных помех и увеличению потерь энергии в атмосфере, а второй − к увеличению массы и габаритов РЛС и снижению ее мобильности.

Кроме того, ширина ДНА зависит от вида амплитудного распределения поля на раскрыве антенны.

Амплитудное распределение общего вида определяется выражением

А(l) = Δ+ (1 − Δ)cos π l/2 ,

где 0 ≤ Δ ≤ 1 (так называемое косинусное распределение на пьедестале).

Поскольку при уменьшении угловых размеров ДНА возрастают уровни боковых лепестков, возникает необходимость оптимизации ДН по различным критериям. Например, обеспечить наименьшую ширину ДН при заданном уровне боковых лепестков (и наоборот).

Снижение уровня боковых лепестков. Уровень боковых лепестков ДНА можно уменьшить за счет соответствующего выбора формы распределения поля в раскрыве антенны, путем уменьшения влияния облучателя (использованием антенн с несимметричным раскрывом), уменьшения влияния краевых эффектов (нанесение на кромки раскрыва радиопоглощающего материала) и уменьшения влияния местных предметов.

Необходимо, однако, предостеречь от ошибочного вывода относительно возможности достижения на практике очень низких уровней боковых лепестков.

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 ДН обычных антенн (без учета 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 смещенным облучателем (рис.4.19). Центр облучателя помещен в фокусе параболы, но рупор наклонен относительно ее оси. Большая часть нижней половины параболоида отсутствует. При таком построении антенной системы практически можно считать, что облучатель расположен вне пути распространения отраженной от зеркала энергии, благодаря чему отсутствует искажение ДН за счет затенения раскрыва, а количество энергии, падающей в облучатель, недостаточно для возникновения заметного рассогласования.

Возрастание уровня дальних боковых лепестков и фона в сложной помеховой обстановке может привести к снижению помехозащищенности РЛС. Поэтому при выборе позиции для развертывания РЛС необходимо избегать площадок с отражающими и рассеивающими объектами.