Радіолокатор з компенсатором завад по бокових пелюстках діаграми спрямування антени

Радіолокатор з компенсатором завад по бокових пелюстках діаграми спрямування антени Винахід належить до області радіолокації і може бути використаний в імпульсних радіолокаторах мікрохвільового діапазону для подавления завад, що приходять по бокових пелюстках діаграми спрямування антени. Відомий компенсатор радіозавад з кореляційним зворотним зв'язком. Аналог містить два канали прийому, загальний суматор і пристрій обчислення кореляційного моменту із зворотним зв'язком. Завада додаткового компенсаційного каналу використовується в аналозі для подавления завади в основному каналі прийому шляхом протифазного складання в загальному суматорі [1]. Недоліком цього аналогу є те, що він може разом із завадою подавляти також корисний сигнал у випадках, коли завада і сигнал не мають значних часових відмінностей. Аналог може ефективно працювати тільки у випадках, коли завада протяжна, а корисний сигнал - у вигляді коротких радіоімпульсів, і не може - при відсутності таких часових відмінностей. Прототипом вибрано радіолокатор з пристроєм компенсації завад відніманням. Принцип дії прототипу полягає в тому, що з сукупності завади і корисного сигналу віднімають заваду, яку приймають по додатковому компенсаційному каналу. До складу прототипу входять такі основні елементи: антенна система, що складається з основної приймально-передавальної антени з антенним перемикачем "прийом-передача" і компенсаційної приймальної антени; передавач імпульсного сигналу; два однакові супергетеродинні приймачі із загальним гетеродином, один з яких пов'язаний з основною антеною, а інший - з компенсаційною антеною; пристрій віднімання вихідних напруг приймачів на відеочастоті; обмежувач знизу (або пороговий пристрій) в компенсаційному каналі; індикатор сигналу, пов'язаний з виходом пристрою віднімання. Компенсаційна антена прототипу має широку діаграму спрямування, що охоплює бокові пелюстки основної антени. При прийомі завади по бокових пелюстках діаграми спрямування основної антени рівень завад в компенсаційному каналі перевищує рівень завад в основному каналі. Компенсація завад в прототипі здійснена шляхом віднімання завад з виходів приймачів основного і компенсаційного каналів на відеочастоті [2]. Недолік прототипу полягає в тому, що у випадках, коли завада в компенсаційному каналі значно перевищує заваду в основному каналі, прототип разом із завадою буде також повністю подавляти корисний лунасигнал. Такі випадки можливі, бо діаграма спрямування компенсаційної антени значно відрізняється за формою від форми бокових пелюсток основної антени. Інший недолік прототипу полягає в тому, що в процесі подавлення завади прототип також частково послаблює корисний луна-сигнал, бо з сигналу основної антени віднімають сигнал, прийнятий компенсаційною антеною. Третій недолік прототипу полягає в тому, що для його реалізації потрібні два однакові приймачі з широким динамічним діапазоном. Це пояснюється тим, що при високому рівні завади може відбутися перевантаження приймачів, що призведе до втрати луна-сигналу цілі. Виконати ж два приймачі з широким динамічним діапазоном і однаковими коефіцієнтами підсилення практично дуже важко. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення радіолокатора з компенсатором завад по бокових пелюстках діаграми спрямування антени, в якому на основі виконання антенної системи з однакових рознесених вздовж осі системи антен, використання вимірювача зсуву фаз завад в антенах і керованого фазообертача, а також віднімання завад з вирівненою фазою на високій частоті до приймача забезпечується краще подавлення завади і ъ виключається послаблення корисного луна-сигналу при відніманні, за рахунок чого покращується завадозахищеність радіолокатора від завад, що приходять по бокових пелюстках діаграми спрямування антени, і не потрібно забезпечувати широкий динамічний діапазон приймачів. Поставлена задача вирішується тим, що в радіолокаторі з компенсатором завад по бокових пелюстках діаграми спрямування антени, що містить антенну систему з основної приймально-передавальної антени з антенним перемикачем і компенсаційну приймальну антену, передавач імпульсного сигналу, приймачі, пристрій віднімання та індикатор, згідно з винаходом антенна система виконана з однакових рознесених вздовж осі системи антен, перша з яких є основною, а друга - компенсаційною; до складу радіолокатора додатково включені вимірювач зсуву фаз завад в антенах радіолокатора, що складається з двох однакових приймачів завад, пов'язаних з антенами, і фазометра, входи якого пов'язані з цими приймачами, і керований фазообертач з пристроєм управління фазою, зсув фаз якого дорівнює показанню фазометра; основна антена через антенний перемикач пов'язана з керованим фазообертачем, вхід пристрою управління фазою якого пов'язаний з виходом фазометра; компенсаційна антена і вихід керованого фазообертача пов'язані з високочастотним пристроєм віднімання, на виході якого встановлений приймач сигналу, пов'язаний з індикатором. При цьому відстань між антенами вибрана таким чином, щоб основна антена затіняла своїми розмірами головну пелюстку діаграми спрямування компенсаційної антени, але не затіняла бокові пелюстки. Наявний у прототипі обмежувач знизу (пороговии пристрій) із складу запропонованого радіолокатора виключений. Керований фазообертач затримує фазу сигналів і завад, які проходять через нього, на величину, що дорівнює показанню фазометра. 4 У запропонованому пристрої компенсація завад відніманням здійснена на високій частоті до приймача, тому приймачі можуть мати вузький динамічний діапазон і наявні в приймачах прототипу логарифмічні підсилювачі проміжної частоти можуть бути замінені на більш прості звичайні підсилювачі проміжної частоти, які значно спрощують конструкцію приймальної системи радіолокатора. Технічна сутність і принцип дії запропонованого пристрою пояснюються фіг. 1, де представлена спрощена структурна схема запропонованого радіолокатора і умовно показана його антенна система з основної і компенсаційної антен. До складу запропонованого пристрою входять такі основні елементи: основна приймально-передавальна антена 1, наприклад, дзеркальна антена із дзеркалом у вигляді круглої вирізки з параболоїда обертання; компенсаційна приймальна антена 2, ідентична основній антені і встановлена позаду неї (основна антена частково затіняє компенсаційну); передавач імпульсного сигналу 3 у вигляді радіоімпульсів на несучій частоті мікрохвильового діапазону; антенний перемикач 4, що закорочує вхід приймача на час передачі зондуючого імпульсу; перший приймач завад 5, пов'язаний через антенний перемикач 4 з основною антеною 1; другий приймач завад 6, пов'язаний з компенсаційною антеною 2 (супегетеродинні приймачі 5. 6 ідентичні і мають загальний гетеродин, що на рисунку не показаний); фазометр 7, який вимірює зсув фазДр вихідної напруги першого приймача завад 5 відносно вихідної напруги на проміжній частоті другого приймача завад 6; керований фазообертач наА фазометра 7); високочастотний пристрій віднімання 10 завад компенсаційної антени 2 (ця антена луна-сигнал цілі не приймає, а приймає тільки завади по бокових пелюстках) з вирівняних по фазі завад і сигналів основної антени 1 з виходу керованого фазообертача 8; супергетеродинний приймач сигналу 11; індикатор радіолокатора 12. Принцип дії запропонованого пристрою пояснюється наступним. Для компенсації завад шляхом віднімання на високій частоті до приймача сигналу в запропонованому пристрої використані просторові відмінності завади і сигналу. Корисний луна-сигнал цілі приходить з напряму осі антенної системи і приймається основною антеною 1. Компенсаційна антена 2 луна-сигнал цілі не приймає, бо головна пелюстка діаграми спрямування цієї антени затінена дзеркалом основної антени 1. Завада приймається боковими пелюстками обох антен, бо напрям на заваду відрізняється від напряму на ціль вздовж осі антенної системи. Обидві антени ідентичні, тому рівень завад на виходах цих антен буде однаковим. Для компенсації завад шляхом віднімання у високочастотному пристрої віднімання 10 необхідно заздалегідь вирівняти фази завад основної і компенсаційної антен, а амплітуди цих завад однакові через ідентичність антени. Це здійснюється таким чином. Спочатку вимірюють зсув фазд