Файл: Палий, А. И. Радиоэлектронная борьба.pdf

Приемник в зависимости от назначения станции по­ мех выполняют по схеме прямого усиления или по су­ пергетеродинной схеме.

Анализатор определяет, находятся ли параметры об­ наруженного сигнала (например, несущая частота, дли­ тельность импульсов, кодовый интервал, частота' повто­ рения) в заранее установленных пределах, соответствую­ щих параметрам сигналов подавляемых РЭС или радио­ линий.

Рис. 103. Упрощенная структурная схема станции помех

Передатчик генерирует непрерывные или импульсные ВЧ колебания требуемой мощности в заданном диапазо­ не частот. В передатчик обычно входят источник модули­ рующего напряжения, модулятор и генератор ВЧ коле­ баний.

Аппаратура управления в зависимости от параметров принятого сигнала выбирает наиболее эффективный вид помехи и вырабатывает напряжения, которые управляют работой передатчика, настраивая его на частоту подав­ ляемой станции с необходимой точностью.

Один передатчик помех с узкой полосой спектра ча­ стот без системы быстрой перестройки обычно может на­ рушить работу только одной практически неперестраиваемой станции, имеющей полосу пропускания, соизме­ римую со спектром помехи. Чтобы подавить несколько станций, работающих на разных частотах в пределах одного участка диапазона или одну перестраиваемую станцию, необходимо соответственно увеличить количе­ ство передатчиков прицельных по частоте помех или пе­ рейти к заградительным.

Станция помех радиолокации

В составе станции имеются антенна, приемно-аналн- зирующая аппаратура и передатчик (рис. 104).

142

Антенна (Ан) принимает и излучает электромагнит­ ные волны. В некоторых образцах станций предусмотре­ на возможность изменения ширины ее ДН и определения поляризации принимаемых сигналов. Антенный переклю­ чатель (АП) позволяет использовать одну и ту же антен­ ну и для приема и для излучения ВЧ колебаний.

Рис. 104. Упрощенная структурная схема станции шумовых помех РЛС диапазона СМВ

Приемно-анализирующая аппаратура состоит из гете­ родина (Г), УВЧ, смесителя (См), УПЧ, детектора (Д), УНЧ и анализатора. Последний, измеряет параметры принимаемых сигналов. Приемник настраивают на ча­ стоты разведываемых сигналов гетеродинами. Поочеред­ ное подключение к смесителю гетеродинов позволяет принимать сигналы различных поддиапазонов волн в пределах диапазона станции.

Передатчик включает в себя генератор шума (ГШ), фильтр (Ф), усилитель шумового напряжения (УШН), модулятор (М) и ВЧ генератор. Шумовое напряжение,

143

Станции помех радиолокации, применяемые в зару­ бежных армиях, перекрывают практически весь диапазон частот, используемый РЛС. Так, американская самолет­ ная станция ALT-6, по свидетельству печати, может соз­ давать прицельные и скользящие амплитудно-частотно- модулированные и прямошумовые помехи со спектром 1—80 Мгц, мощностью около 300 вт в диапазоне 350— 10 000 Мгц, перекрываемом десятью сменными ВЧ бло­ ками. Передатчик может быть построен на магнетроне или барратроне.

Станция помех радиосвязи

Помехи радиосвязи создают как специальными стан­ циями, так и обычными связными радиостанциями, обо­ рудованными дополнительной контрольно-управляющей аппаратурой для точного совмещения по'частоте помехи с сигналом, формирования излучаемого спектра и управ­ ления передатчиком.

В станцию помех радиосвязи (рис. 106) входят гене­ ратор шумового напряжения (ГШН), усилитель и мо­ дулятор, передатчик, разведывательный приемник, ана­ лизатор, антенна, аппаратура управления и пита­ ния.

Передатчик генерирует модулированные колебания в диапазоне радиостанций связи. Диапазон передатчика перекрывается подключением сменных контуров. Его можно предварительно настроить на несколько частот.

Передатчик должен излучать большие мощности, что­ бы помеха превышала или была соизмеримой по мощно­ сти с сигналом, приходящим от передатчика связи. Это особенно характерно для слуховой радиосвязи, которая обладает повышенной помехоустойчивостью по сравне­ нию с другими видами радиосвязи, поскольку человече­ ское ухо может различить полезные сигналы даже при наличии достаточно высокого уровня помех.

Виды модуляции колебаний, излучаемых передатчи­ ками помех радиосвязи, определяются видом модуляции сигналов, передаваемых в линиях радиосвязи, а также

условием такого ухудшения разборчивости речи, при ко­ тором невозможно ее понять.

Разборчивость речи (артикуляция) определяется энергетическим спектром принятых сигналов. В основном

Рис.. 106. Упрощенная структурная схема станции помех радиосвязи

ее разборчивость определяют спектральные составляю­ щие в полосе 400—800 гц (рис. 107). Радиосвязь нару­ шается при некотором отношении мощности помехи к мощности сигнала на входе при­ емника, равном коэф­ фициенту подавления:

А п урс Jвх-

Сообщение радист f,2H перестает понимать,

когда теряет примерно 400 800 1200 50% информации. Ве­

личина Кп зависит от вида помех и ее спек­ тральных характери­

стик, расстройки помехи относительно резонансной ча­ стоты подавляемого приемника, способа модуляции сиг­ налов в зависимости от рода работы (радиотелефонная, радиотелеграфная, фототелеграфная).

Для нарушения радиосвязи могут создавать прямо­ шумовые, амплитудно-модулированные, частотно-модули- рованные шумовые помехи и хаотические импульсные.

146

Элементы станций помех

Источники шумового напряжения

Первичным источником шумовых напряжений в стан­ циях помех является задающий генератор, выходное на­ пряжение которого в последующих каскадах усиливает­ ся и преобразуется по частоте. В задающих генераторах используются шумовые диоды, фотоэлектронные умножи­ тели (ФЭУ), газоразрядные элементы (тиратроны, неоно­ вые трубки), полупроводниковые и другие приборы с вы­ соким уровнем собственных шумов в широкой полосе ча­ стот [25].

Шумовой диод прямого накала (насыщенный диод) — наиболее простой источник шумового напряжения. Он ге­ нерирует равномерный шум с достаточно широким спек­ тром, достигающим десятков и сотен Мгц. Однако интен­ сивность шума недостаточна для непосредственной моду­ ляции передатчика, поэтому применяют широкополосные усилители с большим коэффициентом усиления.

ФЭУ дают несколько большую мощность шумов. Они состоят из фотоэлемента и усилителя фотоэлектротока. В вакуумной трубке ФЭУ имеется несколько электродов, которые питаются так, что их потенциалы последователь­ но возрастают. В результате этого можно получить до­ статочно большое шумовое напряжение.

Шум возникает вследствие дробового эффекта фото­ тока и флуктуации светового потока.

Электроны, попадающие на эмиттер (катод /0), об­ разуют входной сигнал, а вторичные электроны, поки­ дающие его, — выходной сигнал (рис. 109, а). В резуль­ тате многократного использования явления вторичной эмиссии достигается необходимое усиление шума. Наи­ большее влияние на величину выходного шумового на­ пряжения оказывают первые каскады. ФЭУ позволяет получить достаточно равномерный спектр шумового на­ пряжения в полосе нескольких десятков мегагерц при интенсивности до 104 мкв/Мгц.

Тиратрон. В аппаратуре помех чаще всего использу­ ют газоразрядные генераторы шумов, которые по сравнению с шумовыми диодами, ФЭУ и полупроводни­ ковыми приборами обладают более высоким уровнем шумов, равномерностью спектральной характеристики и

148

широким диапазоном частот. Газонаполненные триоды (тиратроны) способны генерировать шумовое напряже­ ние в полосе частот, достигающей нескольких мегагерц. Шум в них генерируется вследствие беспорядочного дви­ жения электронов в газе.

Рис. 109. Фотоэлектронный умножитель!

У тиратронов, работающих в поле постоянного маг­ нита, общими недостатками являются склонность к ге­ нерированию регулярных сигналов, резкая зависимость параметров лампы от положения магнита и большой раз­ брос напряжения шумов от лампы к лампе. Тиратроны имеют значительную неравномерность спектральной ха­ рактеристики шумов. Для получения равномерной спек­ тральной характеристики тиратрон помещают в магнит­ ное поле (рис. 110). Повышая уровень спектральной плотности шумов на верхних частотах, оно тем самым

149

делает спектральную характеристику в широком диапа­ зоне частот более равномерной.

При наличиимагнитного поля пиковое напряжение шумов в несколько раз увеличивается. Неравномерность спектральной характеристики шумов у тиратронов, поме­ щенных в поле постоянного магнита, достигает 10—15 56 в полосе 3—6 Мгц.

Основное достоинство тиратронных генераторов — вы­ сокое шумовое напряжение (10—20 в).

Полупроводниковые диоды. Шумы в них возникают вследствие дробового эффекта, обусловленного дискрет­ ностью заряда электронов и дырок, а также прерыви­ стостью эмиссии носителей заряда, т. е. случайностью их возникновения и уничтожения. Первая причина приводит к появлению дробового шума, обладающего сплошным энергетическим спектром, вторая порождает полупровод­ никовый шум, для которого характерно падение спек­ тральной плотности мощности обратно пропорционально частоте. Уровень шума, генерируемого полупроводнико­ выми диодами (рис. 111), зависит от тока смещения диода.

150

Чаще всего в качестве источника шума применяют стабилитроны или лавинные диоды. Стабилитроны гене­ рируют шум со спектром от нескольких килогерц до

30—40 Мгц.

Генераторные лампы передатчиков помех

Тип генераторных ламп выбирают в зависимости от назначения, диапазона и мощности передатчика помех. В передатчиках КВ и метрового диапазонов применяют обычные генераторные лам­ пы — триоды и тетроды. Основ­ ными генераторными прибо­ рами в диапазонах СМВ и ДЦВ являются митроны, маг­ нетроны, барратроны, лампы бегущей волны и лампы обрат­ ной волны (ЛОВ).

Митроны (рис. 112) рабо­ тают как в непрерывном, так и в импульсном режимах. ВЧ колебания можно модулиро­ вать по амплитуде и частоте.

Митроны обычно исполь­ зуют в прямошумовых генераторах. Они отличаются

широким диапазоном генерируемых частот, малыми раз­ мерами и небольшим весом и обеспечивают пере­ стройку по частоте до октавы (двойное перекрытие) в диапазоне СМВ и более октавы в диапазоне ДЦВ.

151