6.5. Технические решения, обеспечивающие защиту рлс от помех по главному лепестку диаграммы направленности

Как уже отмечалось, при использовании метода пространственной селекции в результирующей диаграмме направленности образуется провал в направлении на ПАП. Поэтому при совпадении угловых координат ПАП и цели, вместе с подавлением АШП будут подавляться сигналы, отраженные от цели. Это обстоятельство делает невозможным использование устройств пространствен­ной селекции для защиты РЛС от АШП по главному лепестку диаграммы направленности.

Защита РЛС в рассматриваемом случае может быть обеспечена путём увеличения плотности потока энергии зондирующего сигнала в направлении на ПАП; использования поляризационной селекции полезных и помеховых сигналов.

Возможности первого пути рассмотрены в §6.3.

Поляризационная селекция осуществляется за счёт настройки антенной системы РЛС на приём сигнала с поляризацией, ортогональной поляризации помехи.

Рис. 6.14. Обобщенная структурная Рис. 6.15. Поляризационный селектор на базе

схема поляризационного селектора автокомпенсатора

В общем случае для эллиптически поляризованной волны ортогональной является также эллиптически поляризованная волна, но со сдвинутым на 90° положением осей эллипса поляризации и противоположным направлением вращения вектора поля.

В поляризационном селекторе (рис. 6.14) выходные сигналы двух линейно поляризованных антенн, обеспечивающих приём ортогональных составляющих электромагнитной волны, суммируются с весами К1 и К2. Подбором весовых коэффициентов можно получить требуемую поляризацию приёмной антенны. Это должно осуществляться автоматически в зависимости от конкретной поляризации сигналов АШП. Устройство автоматической подстройки весовых коэффициентов может быть выполнено на базе автокомпенсатора (рис. 6.15).

В РЛС сантиметрового диапазона для обеспечения раздельного приёма ортогональных составляющих рефлектор выполняется либо сплошным, либо в виде сетки с соответствующими размерами ячеек, а облучатель состоит из двух ортогонально ориентированных в пространстве рупоров или вибраторов.

В РЛС метрового диапазона используются, как правило, вибраторные антенны.

К автокомпенсаторам, используемым в поляризационных селекторах, каких-либо дополнительных требований, кроме повышенного динамического диапазона, не предъявляются.

Следует отметить, что устройство поляризационной селекции может использоваться и для защиты РЛС по боковым лепесткам диаграммы направленности.

6.6. Принципы построения систем перестройки рабочей частоты рлс

6.6.1. Требования к параметрам системы перестройки станции

Для снижения эффективности прицельных по частоте помех необходимо обеспечивать рациональное распределение энергии по спектру частот.

Это достигается использованием в РЛС многочастотных зондирующих сигналов, комплексированием РЛС различного диапа­зона при решении задачи обнаружения целей, перестройкой рабочей частоты РЛС в процессе боевой работы.

Несущая частота может меняться по детерминированному, случайному или квазислучайному законам либо через период повторения (от импульса к импульсу), либо через больший интервал времени. Для обеспечения воз­можности изменения рабочей частоты в процессе боевой работы а состав РЛС входит система перестройки станции (СПС).

В общем случае при смене рабочей частоты в РЛС перестраиваются:

Рис. 6.16. Схема взаимодействия генератор СВЧ (колебательная система и связь с нагрузкой);

СПС согласующие элементы в тракте высокой частоты (ТВЧ);

местный гетеродин;

входные устройства приёмника (УВЧ и преселектор).

Перечисленные элементы в РЛС, как правило, пространственно разнесены и перестройка их производится дистанционно с по­мощью СПС, схема взаимодействия которой показана на рис. 6.16.

К основным параметрам СПС относятся:

Диапазон перестройки. Эффект воздействия преднамеренных помех существенно снижается, если при перестройке РЛС ее рабочая частота выходит за пределы ширины спектра помех. По­этому желательно, чтобы диапазон перестройки частоты Δf cпc обеспечивал выполнение условия

(6.12)

Где Δf заг - ширина спектра заградительной АШП.

Ширина спектра заградительной помехи - может достигать 300 МГц и более (в сантиметровом диапазоне), а РЛС по имеющимся данным [19] может перестраиваться в диапазоне, составляющем 3 ... 5 % от среднего значения частоты f 0 с перспективой увеличения этого диапазона до (0,1... 0,15) f 0. Поэтому в тех слу­чаях, когда условие (6.12) выполнить не удается, ограничиваются выполнением условия

(6.13)

где Δf пр - ширина спектра прицельной помехи.

Возможности по диапазону перестройки практически ограничиваются не СПС непосредственно, а элементами тракта генерирования и излучения (генератор СВЧ, волноводный тракт, антенна и пр.).

Скорость перестройки. Несущую частоту РЛС необходимо из­менять настолько быстро, чтобы свести к минимуму эффект воз­действия передатчиков прицельных помех и заставить противни­ка перейти на менее эффективную заградительную помеху.

Изменение несущей частоты РЛС от импульса к импульсу снижает эффект воздействия преднамеренных помех. Применение узкополосной помехи с временем перестройки 1...2 с при этом не даст почти никакого эффекта независимо от уровня мощности передатчика помех. Естественно, что сигналы, попавшие в полосу помехи, подавляются, однако вероятность такого совпадения не­велика и ухудшения характеристик станции практически не на­блюдается.

Если скорость перестройки υСПС такова, что υСПСТп >Δfпр, то РЛС будет работать без помех на дальностях

Где t р — время разведки частоты РЛС противником;

t н — время настройки передатчика АШП на разведанную частоту.

При условии противник не в состоянии подавить прицельной помехой РЛС с перестройкой частоты от импульса к импульсу. Однако следует иметь в виду, что при этом невоз­можно обеспечить защиту РЛС от ПП методом скоростной селек­ции.

Точность перестройки. Наиболее жесткие требования по точ­ности предъявляются к каналам перестройки местного гетеродина и передатчика. При перестройке этих элементов нужно обеспечить условие

Где Δf доп - допустимое отклонение разностной частоты пере­датчика и местного гетеродина от промежуточной.

Числовое значение Δf доп определяется допустимыми потерями, возникающими при рассогласовании по частоте спектра отражен­ного сигнала с частотной характеристикой линейной части прием­ника (см. §9.4).

Если в передатчике используется генератор с самовозбуждением, то столь высокую точность перестройки обеспечить невозможно. В этом случае требуется, чтобы ошибка перестройки

не превышала значения полосы схватывания системы АПЧ ПАПЧ

Если это условие выполняется, то система АПЧ после перестройки станции на новую частоту обеспечит подстройку частот передатчика и местного гетеродина с требуемой точностью.