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

При медленном поиске скорость п вращения остро­ направленной антенны пеленгатора выбирают так, что­ бы за время АГПпрохода поисковой антенной угла, рав­ ного ширине основного лепестка ее ДН, антенна разве­ дываемой станции сделала хотя бы один оборот, т. е,

АТ > Т = —

U i С -- о

иС

При быстром поиске п выбирают так, чтобы за вре­ мя АТС прохода антенной разведываемой системы угла, равного ширине основного лепестка своей ДН, антенна пеленгатора сделала не менее одного оборота, т. е.

ЬТс > Т п = -£ ~ .

Пеленгаторы с остронаправленными антеннами

РЭС сантиметрового и дециметрового диапазонов волн наиболее просто запеленговать пеленгаторами с узкой ДН, формируемой параболическими, рупорными, спиральными и другими антеннами.

Параболическая антенна состоит из облучателя и па­ раболического отражателя-(рис. 50). Главный лепесток ДН имеет сигарообразную форму, кроме того, имеется

несколько боковых. Ширина ДН главного лепестка в основном зависит от отношения длины волны к линейно­ му размеру раскрыва антенны и от распределения поля в раскрыве. Наибольший коэффициент направленного действия получается, если диаметр D отражателя связан с фокусным расстоянием / соотношением / = 0,35 D. Ши­

74

рина ДН по уровню половинной мощности в этом случае равна

ео,5= -1Т [град]-

Рупорная антенна представляет собой расширенный открытый конец волновода (рис. 51). Форма ее ДН зави­ сит от размеров: с увеличением размеров рупора по от­ ношению к длине волны она сужается. Ширина ДН в плоскости вектора Е электрического поля:

где а — размер рупора в направлении, совпадающем с ориентировкой силовых линий электрического поля.

^•j/v

Рис. 51. Рупорные антенны

Рупорные антенны просты по конструкции и обладают хорошими диапазонными свойствами, обеспечивают при­ мерно двукратное перекрытие по частоте.

Одним из пеленгаторов с остронаправленной антен­ ной является радиоразведывательная переносная стан­ ция РПС-2 (рис. 52). В станции имеются пять приемных Установок, каждая из которых перекрывает часть общего диапазона радиоразведки. Приемные установки отлича­ ются одна от другой только конструкцией антенн и ВЧ частями.

Чувствительность приемника не хуже 1 мквт. К его выходу можно подключить анализатор сигналов.

Приемное устройство (рис. 53) состоит из антенны, приемника и индикатора.

Антенна включает отражатель, облучатель и мачты. Отражатели (параболические или плоские) служат для концентрации ВЧ энергии на спиральных облучателях, обеспечивающих прием сигналов любой линейной поля-

75

ризации. Ширина ДН антенн различна в зависимости от поддиапазона. Антенна вращается в горизонтальной плоскости с помощью механизма вращения (MBA) вручную.

Обладая острой ДН, антенна обеспечивает пеленгова­ ние РЛС по методу максимума.

Приемник прямого усиления состоит из ВЧ фильтра, детекторной головки и усилителя видеосигналов.

ВЧ фильтр пропускает сигналы в определенной полосе частот. Он состоит из фильтров нижних и верхних частот, создающих необходимую полосу обзора. Выход антенны и вход ВЧ фильтра согласуются трансформатором.

Детекторная головка предназначена для выделения огибающей ВЧ сигнала. При поступлении на ее вход сиг­ нала на выходе получается импульс отрицательной по­ лярности, который подается на вход видеоусилителя, где усиливается до величины, необходимой для нормальной работы индикаторного устройства и анализирующей ап­ паратуры.

Индикатор обеспечивает световую (Л), звуковую (Тф) или стрелочную (ИП) индикации принятых сигналов. Он состоит из расширителя поступающих на вход импульсов, интегратора и усилителя. Отрицательный импульс с вы­ хода усилителя видеосигналов в зависимости от положе­ ния переключателя может подаваться на вход расшири­ теля или усилителя сигналов. В качестве расширителя принятых сигналов используется ждущий мультивибра­ тор, который, срабатывая от приходящего импульса, по­ дает на головные телефоны сигнал. Интегратор удлиняет импульсы до величины, достаточной для срабатывания реле, которое замыкает цепь сигнальной лампочки.

Усилитель обеспечивает дополнительное усиление ви­ деосигналов и передает их на стрелочный индикатор.

Поиск РЛС по направлению ведется вращением ан­ тенны. Пеленг на обнаруженную станцию считывают по азимутальной шкале в момент приема максимального сигнала.

Рамочные пеленгаторы

Их антенны имеют форму рамки, представляющей собой проводник, согнутый в виде круга, прямоуголь­ ника, ромба и других фигур (рис. 54).

78

Рис. 54. Рамочные антенны

Рамки могут быть одновитковыми и многовитковыми.

Разность хода поверхностной волны между сторона­ ми 1 и 2 рамки от пеленгуемого источника Ц (рис. 55) равна d cos0, а разность фаз наводимых в них ЭДС £] и Е2 составляет

г

d

Рис. 55. К пояснению пеленгования рамочной антенной

На приемник пеленгатора действует результирующая ЭДС Еа, равная разности ЭДС, наводимых в вертикаль­ ных проводах: Е&— Е{—Е2. Когда <С ^ ток по рамке

79

распределяется практически равномерно, а результирую­ щая ЭДС пропорциональна разности ф фаз и, следова­ тельно, изменяется по косинусоидальному закону в зави­ симости от угла поворота рамки:

Да = ESN B cos 0,

где Е — напряженность поля; S — площадь рамки;

N B— количество витков.

Если плоскость рамки перпендикулярна к направле­ нию прихода волны (9= 90°, cos 8 = 0), то в обоих верти­ кальных проводах наводятся ЭДС, равные по амплитуде и фазе. Результирующая ЭДС на выходе рамки равна нулю. При повороте рамки на 90° (9= 0°, cos6=1) ЭДС, наведенные в вертикальных проводах, максимально от­ личаются по фазе. На выходе рамки появляется макси­ мальная ЭДС.

В результате ДН рамки имеет в горизонтальной пло­ скости вид восьмерки (рис. 56). Это позволяет применять

Рис. 56. Диаграммы направлен­ ности рамочного пеленгатора:

1— восьмерка; 2 — кардиоида

амплитудный метод с пеленгацией по минимуму сигнала при его приеме с направления, перпендикулярного к пло­ скости рамки.

Вследствие симметрии рамка имеет два направления нулевого приема, отличающиеся на 180°, что не позво-

80

ляет однозначно определить пеленг. Поэтому рамочные пеленгаторы снабжаются всенаправленной штыревой ан­ тенной (/ на рис. 57). При одновременном подключении обеих антенн к приемнику на его выходе действуют два напряжения. Результирующая ДН получается в виде

кардиоиды, имеющей один минимум приема, смещенныйна 90° по отношению к минимуму ДН рамки (рис. 56).

Приемник

Рис. 57. Структурная схема рамочного пелен­ гатора:

2-*• штыревая антенна; 2 — рамочная антенна; 3— азимутальный лимб

Для повышения эффективности рамочных пеленгато­ ров и уменьшения их габаритов применяют рамки с фер­ ромагнитными сердечниками (феррит, карбонильное же­ лезо). В результате магнитный поток, пронизывающий

.рамку, значительно возрастает, увеличивается наводимая в ней ЭДС.

Рамки имеют сравнительно простую конструкцию, не­ значительный вес и габариты. Благодаря этому их ши­ роко применяют в самолетных, корабельных и наземных пеленгаторах.

Один из пеленгаторов (рис. 58), предназначенный для работы в диапазоне 15—500 кгц, состоит из рамочной и штыревой антенн, приемника и индикатора.

Супергетеродинный приемник пеленгатора смонтиро­ ван на двух миниатюрных лампах и семи транзисторах. Питается от миниатюрных аккумуляторов с преобразова­ телем на полупроводниковом триоде. Вес пеленгатора

1,2 кг.

Существенным недостатком рамочных пеленгаторов является снижение точности пеленгования на КВ в ре­ зультате поляризационных ошибок, возникающих вслед­ ствие приема горизонтальной составляющей электриче­ ского поля вертикально поляризованной волны, которая искажает ДНА. Эта составляющая образуется при при­ ходе волн, отраженных от ионосферы, неровностей зем­ ной поверхности и близко расположенных местных пред­ метов, размеры которых соизмеримы с длиной волны. Ночью и в сумерках влияние пространственных волн уве­ личивается (ночной эффект).

Так как поляризация отраженного луча непрерывно меняется, поляризационные ошибки имеют случайный характер. Тем не менее их можно уменьшить, например, применением разнесенных рамок (рис. 60).

Рис. 60. Пеленгатор с разнесенными рамками

Когда на пеленгатор воздействуют вертикально поля­ ризованные составляющие волны, в обеих рамках наво­ дятся одинаковые по величине, но отличающиеся по фазе ЭДС. Результирующая горизонтальная ДН будет иметь

ложены под прямым углом к фронту приходящей волны. В этом случае ЭДС, наводимые в рамках, одинаковы по

амплитуде и фазе, и результирующая ЭДС на входе при­ емника равна нулю. Два других минимума (8= 90°и270°) называются ложными и образуются вследствие отсутст­ вия ЭДС в каждой из рамок в отдельности, когда их плоскости параллельны фронту волны. Положение лож­ ных минимумов зависит от поляризации и угла наклона фронта волны.

При приеме горизонтальной составляющей ложных минимумов в ДН нет (рис. 61,6).

Рис. 61. ДН в горизонтальной плоскости пеленгатора с разнесен­ ными рамками:

а — для вертикально поляризованных волн; б — для горизонтально поляризованных

Пеленгование ведется по истинным минимумам. Это позволяет пеленговать при любой поляризации. Горизон­ тальная составляющая волны в этом случае перпендику­ лярна к виткам рамки и, следовательно, наводимая в них ЭДС равна нулю.

Поскольку результирующая ЭДС равна разности ЭДС, наводимых в каждой рамке, чувствительность пе­ ленгатора с разнесенными рамками несколько ниже, чем у обычного рамочного. Ввиду небольших поляризацион-- ных ошибок пеленгаторы с разнесенными рамками обес­ печивают пеленгование КВ радиостанций при работе их отраженным лучом на расстоянии 50—350 км, т. е. при больших углах падения волн.

Пеленгаторы с разнесенными поворотными рамками не получили широкого распространения из-за трудности пеленгования кратковременно работающих передат­ чиков.

84