1.2.2. Метод сдвига диаграммы.
Для подавления единственной помехи, источник которой расположен в главном лепестке ДНА АФАР в БПО используется алгоритм сдвига диаграммы. Суть его заключается в том, что диаграмма антенны сдвигается в небольших пределах по угловым координатам таким образом, чтобы ее нулевое значение попало на позицию источника помехи.
Используются две разновидности метода. Первый вариант предусматривает предварительную оценку направления на помеху.
Для определения направления на источник помехи можно усреднить сигналы с выходов элементов ЦАР и определить фазы этих усредненных сигналов. По их значениям определится направление на источник. На рис.15 показана зависимость абсолютного значения разности фаз сигналов соседних подрешеток, расположенных по горизонтали, от направления прихода сигнала (т.е. расположения источника помехи). На графике отмечено положение первого нуля диаграммы (≈0,342º). Значение разности фаз, соответствующее этому нулю, может быть принято за пороговое значение при выборе метода подавления.
Рис. 15. Зависимость разности фаз сигнала, принимаемого в соседних элементах (подрешетках) от угла расположения сигнала (или помехи).
Недостатком первого варианта является необходимость затраты времени на измерение фазы приходящего сигнала помехи. Кроме того, результат измерения также содержит ошибку.
Альтернативой служит второй вариант, в котором используются фиксированные смещения диаграммы. Для этого параллельно формируются около 10 узких приемных лучей - «Матрица смещений», расположенных как показано на рис. 16: Центр матрицы совмещен с центром физического приемного луча. На рисунке точками обозначены позиции лучей, отстоящие от центра на ¼ ширины по каждой координате.
Рис. 16. «Матрица смещений»
Отстройка от помехи осуществляется выбором наилучшего смещения луча (с шагом 1/4 от его ширины). Направление смещения зависит от расположения источника помех относительно цели. За наилучший луч принимается тот, в котором отношение отклика согласованного фильтра к мощности сигнала на его входе выше, чем у остальных лучей (этот выбор производится в УОС). Далее, по команде УК производится переход в режим «Моноимпульс цели» с указанием координат выбранного наилучшего луча.
Метод сдвига диаграммы работает лишь с одним источником помехи.
2. Юстировка цар.
При конструировании любой фазированной антенной решетки одной из проблем является выравнивание электрических длин приемных трактов для формирования правильной диаграммы направленности.
Так как в БПО осуществляется перемножение входных сигналов на комплексные весовые коэффициенты, то имеется возможность с высокой точностью свести тракты по электрической длине, запомнив времена задержек и фазовых сдвигов в энергонезависимой памяти устройства. Эта технология лежит в основе функции юстировки приемных трактов.
Принцип юстировки каналов по длине, фазе и амплитуде заключается в предварительном промере этих характеристик, запоминании их значений в постоянной памяти и расчете поправочных коэффициентов. Понятие длины тракта и фазы сигнала не эквивалентны, т.к. в каналах с различной длиной фазы сигналов могут и совпадать, что достаточно для правильного формирования ДНА. Однако, большая разница хода сигнала в отдельных каналах может привести к потерям при его обработке, поэтому, помимо фазы, следует выравнивать и общую задержку. Различие амплитуд вследствие технологических разбросов усилительно-преобразовательных трактов легко компенсируется умножением на весовой коэффициент.
Схема юстировки приемного тракта ЦАР приведена на рис. 17. Она включает в себя пассивную юстировочную антенну, выдвигаемую на диэлектрической штанге перед полотном ЦАР. Антенна представляет собой выпуклый рефлектор, отражающий маломощный зондирующий сигнал, излучаемый из фазового центра АФАР, обратно на антенное полотно. Излучающими назначаются элементы, расположенные вблизи фазового центра ЦАР.
Рис. 17. Схема юстировки приемного тракта ЦАР
Форма и размеры рефлектора выбираются такими, чтобы обеспечивалась равномерная засветка всего полотна ЦАР отраженным от рефлектора сигналом.
Фазовый сдвиг относительно зондирующего сигнала определяется выражением
где LΣ – расстояние, пройденное лучом от передающего излучателя до приемного;
λ – длина волны.
Значения Δ являются расчетными для данного расположения юстировочной антенны (рефлектора). Отклонения от этих значений записываются в энергонезависимую память устройства и вычитаются из аргументов весовых коэффициентов, компенсируя все фазовые набеги в тракте приема.