Тред №331839

Сейчас, при обсуждении какой либо РЛС, очень модным стало словечко АФАР. Как бы при отсутствии АФАР уже и сама РЛС не гламурная. Пройдет совсем немного времени и в моду войдет другой термин ЦАР. Обсудим его немного.
Точно так же, как и АФАР, цифровая ФАР может быть собственно цифровой только на прием и прием/передачу.
Прием.
Отраженный сигнал поступил на вход МШУ модуля и усилился. Далее поступил на АЦП и преобразовался в цифру. На выходе АЦП имеем оцифрованный отраженный сигнал с количеством потоков, равным количеству элементов в ЦАР. Просто суммировав их,  получим оцифрованный сигнал, соответствующий нормальному (неотклоненному) лучу некой эквивалентной ФАР. Просуммировав их с некой постоянной фазовой добавкой между каналами, получим сигнал, соответствующий отклоненному лучу. Таким образом, сканирование осуществляется посредством определенных цифровых вычислений.  Их можно осуществлять одновременно для числа лучей более одного. Имеем сканирование несколькими независимо управляемыми лучами. Если суммирование осуществлять не только с определенными фазовыми поправками, но и заданными амплитудными множителями, то открываются очень широкие возможности по управлению формой ДНА. Вроде пока ничем принципиально не отличается от АФАР, имеющих на выходе МШУ набор фазовращателей, реализующих многолучевый режим работы. Разница есть. В такой АФАР на каждый канал поступает только часть принятого и усиленного МШУ сигнала. Это эквивалентно увеличению потерь в тракте, а значит и увеличению коэффициента шума (падение чувствительности) приемника и падению максимальной дальности РЛС. В ЦАР весь усиленный сигнал поступает на АЦП. Поэтому и величина такого сигнала максимальна, а значит и максимальна чувствительность приемника. Дальнейшее деление на каналы обработки и собственно обработка происходит не с самим сигналом, а его цифровой моделью. Количество лучей, таким образом, ограничено только канальностью и быстродействием вычислителя. А это уже принципиальная разница. В нецифровых ФАР количество лучей ограничено считанными единицами и не превосходит двух десятков. А все дело не только в уменьшении чувствительности, но и в невозможности размещения сотен и тысяч распределителей, позволяющих осуществить аналоговое суммирование сигнала со всех элементов ФАР с малыми потерями (помним о чувствительности). ЦАР этих принципиальных недостатков нет. Если в ней  формировать большое количество (сотни и тысячи) узких лучей по принципу пересечения их на уровне половинной мощности, то можно перейти от сканирования к параллельному обзору достаточно большого сектора. Что очень сильно увеличивает темп обзора с сохранением необходимой точности. Значит, уменьшается время реакции всего РЛК, позволяя ему работать с более скоростными целями и с большим количеством их одновременно. А это уже очень серьезное достоинство. Широкие возможности управления формой ДНА позволяет серьезно увеличить помехоустойчивость РЛС. Хорошие бонусы.
Передача.
Когда говорим ЦАР на передачу, имеем в виду цифровой синтез произвольного сигнала непосредственно в модуле. ПФАР и АФАР принципиально узкополосны.  Они не могут одновременно формировать требуемые формы ДНА на достаточно отличающихся друг от друга частотах. Поэтому разные задачи такая ФАР может выполнять либо на одной частоте (что зачастую просто невозможно), либо последовательно по времени. При цифровом синтезе сигнала произвольной формы можно формировать сигналы с уже заданными амплитудными и фазовыми предискажениями в виде некого суммарного сигнала. Тем самым формировать требуемые формы ДНА на любом количестве требуемых частот. Таким образом ЦАР, в части широкополосности ограничена, только непосредственно полосой пропускания используемых СВЧ элементов. Поэтому совмещать параллельный обзор с РТР и РЭБ одновременно становится легкой и приятной задачей. Что тоже немаловажно для повышения общих характеристик РЛК.