УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ АКТИВНЫХ ПОМЕХ Советский патент 2014 года по МПК G01S7/36 

Предлагаемое изобретение относится и области радиолокации. Оно может быть использовано в радиолокационных приемниках для защиты от помех.

Известен многоканальный автокомпенсатор (1, стр.352-363), содержащий сумматор, основной канал и N компенсационных каналов, охваченных цепями корреляционных обратных связей.

Работа такого устройства основана на автоматическом взаимном вычитании (компенсации) в сумматоре помех основного канала, поступающих по боковым лепесткам характеристики направленности основной антенны и коррелированных с ними помех компенсационных каналов, поступающих от компенсационных антенн. Компенсация помех обеспечивается адаптивным регулированием комплексных передаточных характеристик компенсационных каналов цепями корреляционной обратной связи.

Известное устройство имеет недостаток: вследствие наличия у характеристик направленности компенсационных антенн боковых лепестков, на компенсационные входы многоканального автоматического компенсатора поступают не только помехи, но и полезный сигнал. Это приводит к компенсации или искажениям выходного полезного сигнала устройства и такому ухудшению характеристик обнаружения и измерения радиолокационной станции (РЛС), что само применение автоматического компенсатора может оказаться нецелесообразным (2).

Известен многоканальный автоматический компенсатор, содержащий основной канал, сумматор, N компенсационных каналов, фазовращатель, аттенюатор и N двухвходовых сумматоров.

В таком устройстве возможно сохранение уровня выходного полезного сигнала при его воздействии на входы компенсационных каналов многоканального автоматического компенсатора. Это достигается тем, что в компенсационные каналы, на входы которых поступает полезный сигнал, подается через фазовращатель и аттенюатор полезный сигнал с основного канала. При определенной настройке аттенюатора и фазовращателя обеспечивается взаимное вычитание полезных сигналов, поступающих в компенсационные каналы многоканального автоматического компенсатора, и тем самым исключается возможность компенсации полезного сигнала основного канала автоматического компенсатора.

Однако известное устройство имеет недостаток: указанное взаимное вычитание полезных сигналов возможно только при идентичных амплитудных и фазовых характеристиках трактов передачи полезного сигнала от цели до входов двухвходовых сумматоров, что практически невыполнимо. Это приводит к низкой эффективности реального устройства в условиях применения, а следовательно, к искажению выходного полезного сигнала.

Из известных устройств наиболее близким к заявляемому устройству является многоканальный автокомпенсатор, содержащий основной канал и N вспомогательных каналов, причем к каждому вспомогательному каналу подключены вычитающее устройство и аттенюатор.

В таком устройстве возможно отдельно обеспечить настройку всех трактов передачи полезного сигнала в компенсационные каналы. Однако необходимым условием работоспособности такого устройства есть высокая амплитудная и фазовая стабильность его трактов. Обеспечение такой стабильности является сложной технической задачей, а в многочастотных РЛС либо в РЛС с электронным сканированием практически невозможно. Это приводит к низкой эффективности известного устройства и искажению его выходного полезного сигнала при наличии полезного сигнала в компенсационных каналах, что ухудшает характеристики обнаружения и измерения РЛС.

Таким образом, недостатком известного устройства является искажение его выходного полезного сигнала.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение искажения выходного полезного сигнала устройства компенсации активных помех.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство подавления активных помех, содержащее многоканальный автоматический компенсатор, имеющий основной вход, подключенный к выходу основного канала приемника, N компенсационных входов и выход, являющийся выходом устройства, и аттенюатор, введены N автоматических компенсаторов, каждый из которых имеет основной и компенсационный входы и выход, причем их основные входы подключены к выходам компенсационных каналов приемника, выходы подключены к компенсационным входам многоканального автоматического компенсатора, а компенсационные входы объединены и через аттенюатор подключены к выходу устройства.

Введенные автоматические компенсаторы предназначены для автоматического регулирования амплитуд и фаз полезных сигналов основного и компенсационных каналов приемника и их взаимной компенсации.

Аттенюатор подключен таким образом, чтобы выравнивать уровни полезного сигнала на входах введенных автоматических компенсаторов и уменьшать уровни выходных нескомпенсированных остатков помех на их компенсационных входах.

В своей совокупности все узлы предлагаемого устройства обеспечивают компенсацию полезного сигнала на компенсационных входах многоканального автоматического компенсатора и, таким образом, уменьшение искажения выходного полезного сигнала.

Совокупность отличительных признаков, предложенных в данном техническом решении, авторам не известна.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство подавления активных помех содержит многоканальный автоматический компенсатор 1, N автоматических компенсаторов 2₁…2_N и аттенюатор 3.

Автоматические компенсаторы 2 могут быть выполнены по одной из известных схем (1, стр.354, 356, 358; 2 стр.20; 5).

Предлагаемое устройство подавления активных помех работает следующим образом.

На вход основного канала многоканального автоматического компенсатора 1 с выхода основного канала приемника 4 и на основные входы автоматических компенсаторов 2₁…2_N с выходов компенсационных каналов приемника 5₁…5_N поступают полезные сигналы и помехи. Их уровни зависят от характеристик направленности основной и компенсационных антенн и взаимного пространственного положения цели и источников активных помех.

Обычно уровень боковых лепестков характеристики направленности основной антенны составляет - (15…25) дБ от уровня основного лепестка, а уровень характеристик направленности компенсационных антенн в направлениях вероятного действия активных помех примерно равен уровню боковых лепестков характеристики направленности основной антенны (1, стр.355).

Таким образом, уровни помех, поступающих на основной вход многоканального автоматического компенсатора 1 по боковым лепесткам характеристики направленности основной антенны, и помех, поступающих на основные входы автоматических компенсаторов 2₁…2_N по компенсационным антеннам, примерно равны. Через основные каналы автоматических компенсаторов 2₁…2_N помехи транслируются на компенсационные входы многоканального автоматического компенсатора 1 и компенсируют в нем помехи основного канала, как и в известных многоканальных компенсаторах.

С выхода устройства нескомпенсированные остатки помех и выходной полезный сигнал через аттенюатор 3 поступают на компенсационные входы введенных автоматических компенсаторов 2₁…2_N.

Такие автоматические компенсаторы, содержащие сумматор, основной и компенсационный каналы и цепь корреляционной обратной связи, работают следующим образом (1, стр.356-360). Цепь корреляционной обратной связи автоматического компенсатора, используя входное напряжение компенсационного канала как опорное, таким образом регулирует комплексную передаточную характеристику компенсационного канала, чтобы из смеси входных напряжений основного канала исключить (скомпенсировать) напряжение, коррелированное с входным напряжением компенсационного канала. При этом необходимо только, чтобы опорное напряжение на входе компенсационного канала автоматического компенсатора было равным, либо больше компенсируемого напряжения на входе основного канала автоматического компенсатора, а фазовые соотношения между ними могут быть любыми.

Таким образом, подача полезного сигнала на компенсационные входы вновь введенных автоматических компенсаторов 2₁…2_N позволяет скомпенсировать полезный сигнал, поступающий на их основные входы и исключить его из входных напряжений компенсационных каналов многоканального автокомпенсатора 1. При этом устраняется возможность компенсации либо искажения полезного сигнала в многоканальном автоматическом компенсаторе 1, в том числе при различных нестабильностях либо погрешностях характеристик трактов устройств.

Аттенюатор 3 служит как для приведения уровня выходного полезного сигнала устройства на компенсационных входах компенсаторов 2₁…2_N к уровню полезных сигналов на выходах компенсационных трактов приемника 5₁…5_N (при одиночном коэффициенте передачи основного канала многоканального автоматического компенсатора 1 эти уровни могут отличаться на указанные 15…25 дБ), так и для уменьшения передачи выходных помех устройства. Тогда при малых уровнях помех на входах компенсационных каналов компенсаторов 2₁…2_N исключается возможность компенсации транслируемых по их основным каналам входных помех многоканального автоматического компенсатора 1.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается эффективное подавление активных помех без искажения полезного сигнала при низких требованиях к стабильности и точности параметров трактов РЛС.

Техническая эффективность предлагаемого устройства заключается в уменьшении искажения выходного полезного сигнала устройства компенсации активных помех при обычных требованиях к характеристикам трактов РЛС в условиях применения. Это позволяет сохранить высокие характеристики обнаружения и измерения РЛС, в том числе при воздействии активных помех.

Экономическая эффективность применения предлагаемого устройства заключается в том, что для достижения таких же характеристик обнаружения и измерения РЛС в условиях воздействия активных помех, например, путем повышения мощности передатчика, требуются гораздо большие затраты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Я.Д. Ширман, В.Н. Манжос. "Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех", М., "Радио и связь", 1981 г.

2. Гурьянов Г.Г. Оценка влияния факторов, снижающих эффективность двухканального компенсатора помех. "Труды НИИР" - №2, 1984 г., стр.20-26.

3. Патент США №3881177. Публикация 1975 г., том 933, №5.

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат - повышение точности компенсации. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит многоканальный автоматический компенсатор, имеющий основной вход и N компенсационных входов и выход, являющийся выходом устройства, и аттенюатор, содержит также N автоматических компенсаторов, каждый из которых имеет основной и N компенсационных входов, каждый из которых подключен к соответствующему входу многоканального автоматического компенсатора, при этом компенсационные входы объединены и через аттенюатор подключены к выходу устройства. 1 ил.

Устройство компенсации активных помех, содержащее многоканальный автоматический компенсатор, имеющий основной вход и N компенсационных входов и выход, являющийся выходом устройства и аттенюатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности компенсации, в него введены N автоматических компенсаторов, каждый из которых имеет основной и N компенсационный входы и выход, каждый из которых подключен к соответствующему входу многоканального автоматического компенсатора, а компенсационные входы объединены и через аттенюатор подключены к выходу устройства.