Передатчик помех

Данное предложение относится к области радиопротиводействия /кл. H04K 3/00/.
Для защиты наземных и морских объектов, а также самолетов от ракет с радиолокационными ГСН широко используются передатчики помех ретрансляционного или генераторного типа, которые могут располагаться как на самом объекте, так и на удалении от него. Такой передатчик помех состоит из тракта формирования сигнала помехи 1 и передающего тракта 2 /рис. 1/. В тракте формирования сигнала помехи принятый радиолокационный сигнал усиливается /при необходимости запоминается его несущая частота/ и наделяется помеховой модуляцией.
В передающем тракте помеховый сигнал усиливается до требуемого уровня выходной мощности и излучается через антенну в нужном направлении.
Для борьбы с такими передатчиками помех применяются ракеты с ГСН, которые работают в режиме пассивного наведения на источник сигнала помехи. При этом обеспечивается необходимая точность наведения ракеты для вывода из строя передатчика помех и поражения объекта, на котором он размещен.
В связи с этим возникает потребность в таком передатчике помех, который осуществлял бы прикрытие объекта помехами и одновременно снижал точность наведения ракеты по сигналу помехи.
В связи с этим предлагается передатчик помех, который, обеспечивая прикрытие объекта помехами и перенацеливание ракеты на "себя", одновременно позволяет снизить точность наведения ракеты на передатчик помех. С этой целью в передатчик помех после тракта формирования сигнала помехи дополнительно включены последовательно соединенные управляемый двухканальный амплитудный модулятор, схема сдвига частоты и передающей тракт.
Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены: на фиг. 1 -  блок-схема прототипа, где 1 - тракт формирования помехового сигнала; 2 - передающий тракт.
На фиг. 2 изображена блок-схема предлагаемого передатчика помех, где 1 и 2 - то же, что и для фиг. 1, а 3 - двухканальный управляемый амплитудный модулятор; 4 - схема сдвига частоты; 5 - дополнительно вводимый передающий тракт.
На фиг. 3 изображен вариант построения двухканального амплитудного модулятора, использующего поляризационный принцип, где 6 - вращатель поляризации; 7 - поляризационный разветвитель.
На фиг. 4 изображена зависимость верхней /а/ и нижней границы /б/ перемещения линии визирования угломера от отношения амплитуд помеховых сигналов, излучаемых передающими трактами предлагаемого передатчика помех для случая циклического изменения их разности фаз.
Блок-схема предлагаемого передатчика помех приведена на рис. 2.
Предлагаемый передатчик помех состоит из тракта формирования помеховых сигналов 1, выход которого соединен со входом управляемого двухканального амплитудного модулятора 3, один выход которого соединен с передающим трактом /2/, а другой - с со схемой сдвига частоты 4. Выход схемы сдвига частоты 4 соединен с дополнительно вводимым передающим трактом 5, который по своему построению и характеристикам может быть аналогичен передающему тракту 2 прототипа.
В качестве варианта двухканального управляемого амплитудного модулятора можно использовать поляризационный аттенюатор /рис. 3/.
Он состоит из вращателя поляризации 6 и двухканального разветвителя 7.
Амплитудная модуляция СВЧ сигналов осуществляется путем вращения плоскости поляризации линейно-поляризованной волны в круглом волноводе и выделения с помощью поляризационного разделителя двух ортогональных компонент. Поляризационный разветвитель представляет собой переход с волновода круглого сечения на два ортогонально расположенных прямоугольных волновода. Можно показать, что амплитуды сигналов на выходах такого модулятора будут изменяться по синусоидальному и косинусоидальному законам от угла поворота вектора поля линейно-поляризованной волны, формируемой во вращателя поляризации.
Если угол поворота изменяется вкруговую, то амплитуды выходных сигналов изменяются от максимума до нуля и наоборот. Для получения меньшей глубины амплитудной модуляции угол поворота должен изменяться относительно некоторого своего среднего положения с требуемым диапазоном вобуляции угла поворота. Наряду с описанным выше амплитудным модулятором могут применяться и другие типы: диодные, ферритовые, ЛБВ и т.п.
В качестве схемы сдвига частоты 4 могут быть применены устройства на принципе поляризационного фазовращателя Фокса, серродина на ЛБВ, балансных модуляторов и др., позволяющих осуществить изменения несущей частоты сигнала помехи на величину до единиц и десятков Гц.
Передающие тракты 2 и 5 одинаковы по построению и могут содержать /при необходимости/ усилитель мощности сигнала помехи, например на ЛБВ, и передающую антенну соответствующего диапазона волн. Плавное перераспределение мощности помеховых сигналов, излучаемых трактами 2 и 5, позволяет обеспечить одинаковые их величины в точке приема в определенный момент времени, несмотря на неидентичные амплитудные характеристики трактов 2 и 5.
Предлагаемый передатчик помех работает следующим образом.
Сформированный в 1 сигнал помехи поступает на двухканальный амплитудный модулятор, плавно перераспределяющий мощность помехи, которая подается на передающие тракты 2 и после сдвига частоты в 5.
В результате этого в направлении на ГСН ракеты, которая наводится на передатчик помех, излучаются два коррелированных помеховых сигналов с плавным изменением мощности и периодическим изменением разности фаз.
Электромагнитное поле, которое формируется в дальней зоне от двух разнесенных излучателей коррелированных сигналов, существенно отличается по своей структуре от поля, создаваемого одним излучателем. Диаграмма направленности двух коррелированных излучателей является многолепестковой. При равенстве амплитуд и противофазности сигналов илучателей нули лепестков амплитудной диаграммы выражены четко. При отличающихся амплитудах и отклонении разности фаз от 180° лепестки становятся менее выраженными. Фазовая характеристика структуры поля в области минимумов амплитудной характеристики двух источников может претерпевать скачки, либо плавно изменяться от некоторого значения к 180°.
Если разность фаз и амплитуд коррелированных сигналов изменяется, то соответственно изменяется амплитудная и фазовая характеристика такого двухточечного источника помехи.
Так как автоматический пеленгатор ориентирует электрическую ось антенны в направление нормали к фазовому фронту принимаемого результирующего сигнала, то изменение структуры электромагнитного поля двухточечного излучателя вызовет колебание равносигнального положения антенны пеленгатора. Причем угловое отклонение будет тем больше, чем больше крутизна фазовой характеристики в области наименьшего значения амплитуды результирующего сигнала в точке приема.
При наведении на два коррелированных и разнесенных в пространстве источника пеленгатор ракеты как бы пересекает области инверсии фазы, в результате чего возникают угловые ошибки пеленгации таких источников. Величина ошибок пеленгации зависит от базы между излучателями, соотношения амплитуд и разности фаз сигналов, а также от скорости пересечения зоны инверсии фазы, так как на отработку возникающей угловой ошибки реальным пеленгатором необходимо конечное время воздействия.
Для простоты дальнейшего рассмотрения можно положить, что суммарная величина угловой ошибки пеленгации и половина базового угла видимости источников не превосходит пределов линейного участка пеленгационной характеристики угломера.
В этих условиях ошибка пеленгации двухточечного источника амплитудным или фазовым моноимпульсным пеленгатором может быть описана выражением
где m(t) - управляемое во времени отношение амплитуд помеховых сигналов передающих трактов 2 и 5, определяемое двухканальным амплитудным модулятором;
Θ - угловая ошибка пеленгации;
и
ψ - угловая база излучателей;
F - величина сдвига частоты;
d - разность фаз помеховых сигналов в точке приема из-за разности хода лучей.
Видно, что если m=0, то угломер отслеживает положение излучателя 5, а когда m=∞, то - положение излучателя 2. При других значениях линия визирования совершает колебание с периодом, определяемым частотой сдвига /рис. 4/. При величине m, приближающейся к единице, ошибка пеленгации существенно возрастает. Таким образом, воздействие сигналов помех предлагаемого передатчика помех вызывает непрерывное перемещение линии визирования как в пределах угловой базы, так и за ее пределами, что снижает точность наведения ракет на такой передатчик помех.
В силу того что в процессе сближения разность фаз сигналов от источников в точке приема достигает противофазности, то этот факт, в совокупности с выполнением условия равенства амплитуд сигналов, приводит к возникновению существенных угловых ошибок.
Выполненные экспериментальные исследования реализации предлагаемого передатчика помех показывают, что если в области инверсии фазы осуществляется плавное изменение амплитуды сигнала одного излучателя относительно другого, то равносигнальное положение антенны угломера движется в сторону излучателя с убывающей интенсивностью в область боковых лепестков диаграммы направленности антенны пеленгатора. При достаточных величинах базового угла и времени воздействия происходит устойчивый переход на сопровождение источников устойчивым нулем пеленгационной характеристики ГСН в области боковых лепестков.
Если сближение угломера с двухточечным источником происходит в области отсутствия инверсии фазы, то помимо изменения амплитуд сигналов излучателей осуществляется периодическое изменение разности фаз коррелированных сигналов с частотой сдвига.
Так как при этом области противофазности чередуются с областями синфазности, то воздействие коррелированных помех возможно сочетать с нарушением дальностной и скоростной селекции. Это позволяет реализовать воздействие помех на угломер с более низким энергетическим порогом. При этом на каналы слежения по дальности и скорости осуществляется непрерывное воздействие помехи с изменяющейся интенсивностью.