Тред №93237

Об адаптации.
Как ни странно на первый взгляд, но активный помехопостановщик, гадящий по основному лучу ДН антенны не самый худший вариант для ПВО-шника. Пеленг на него уже определен, задачи соответствующим средствам поставлены… Но если этот же помехопостановщик не менее активно продолжает гадить по боковым лепесткам, то дело значительно серьезнее. Поэтому снижение УБЛ (уровня боковых лепестков) одна из основных задач антенностроения.
Теоретически можно обеспечить любой наперед заданный УБЛ, вот только реализовать его в железе очень сложно. Кто имел дело с фильтрами высоких порядков, тот меня поймет (математика здесь та же самая), кто не имел – пусть поверит на слово. Ошибки реализации амплитудного и фазового распределения за счет технологических разбросов - основное препятствие в реализации антенн со сверхмалым УБЛ. А тут еще мы, с требованием электронного управления лучем ФАР. Для того, чтобы обеспечить сканирование, без существенного влияния на главный лепесток ДН, достаточно в больших решетках (порядка тысяч УИ) 3-х, а в малых (около сотни УИ) – 4-х разрядного фазовращателя. Значит, гарантированно имеем 10-20 градусов ошибки на каждом УИ. Поэтому, реализовать ФАР с уровнем максимального боковика меньше -30дБ - 40дБ конечно можно, но лучше их за эти деньги побольше настряпать. Однако законы природы позволяют бороться и с этой бедой.
Есть два метода - уменьшение УБЛ непосредственно в антенне за счет применения аплитудно-фазовой адаптации и автокомпенсация помех в приемном устройстве, с активным применением элементов антенной системы.
Как уже говорилось, форма ДН зависит от амплитудного распределения. Но не только от него. Пример. Если создать ступенчатое фазовое распределение с величиной ступеньки 180 градусов от середины антенны, то взамен игольчатой, получим классическую разностную ДН (характерную для моноимпульсных систем). Те фазовое распределение тоже определяет форму ДН. К сожалению, игрища с амплитудным распределением для радиолокационных систем выходит боком для КУ антенны, так как реализовать это удается на управляемых аттеньюаторах, а это в чистом виде потери. Поэтому термин амплитудно-фазовая адаптация применим большей частью к связным антенным системам, где влияние величины КУ на дальность значительно меньше, чем в радиолокационных. Поэтому далее речь пойдет о фазовой адаптации.
Суть адаптации заключается в том, чтобы манипулируя фазовым распределением, обеспечить формирование глубоких провалов ДН именно в направлении на помеху. Ежели от уровня в -30дБ -40дБ удастся получить еще -20дБ -30дБ это будет хорошее подспорье в борьбе с супостатом.
Так как ДН является обратным преобразованием Фурье от АФР, то казалось бы, нет ничего сложного. Берем реальную АФР, свертываем ее в ДН, накладываем на нее специально подготовленную маску с провалами в нужных местах и опять разворачиваем ее в АФР. Берем разность с исходной и получаем поправки. Просто и изящно. Ан нет. Мало того, что поправки становятся амплитудно-фазовыми (это еще полбеды),  так значения фазовых поправок получаются меньше ошибок фазовращателей. Поэтому чисто расчетные методы не канают. Тогда пойдем методом проб и ошибок. Существуют алгоритмы (я не буду распространяться о них по многим причинам), позволяющие выбрать последовательность элементов и величину воздействия, с максимальной вероятностью приводящих к желаемому результату. Переключились – померяли, переключились - померяли… За несколько шагов получили желаемый результат. Время одного шага – приблизительно удвоенное время анализа помеховой обстановки, те 20-40 мксек. Среднее количество шагов с вероятность получения нужного результата 0.95 около 8, максимальное около 20. Но это зависит от количественных характеристик желаемости результата. Приведенные величины получены нами при испытании реального макета устройства управления на реальной станции при уровне провала не менее -50дБ. Если ужесточить требования, то количество шагов растет. Если взять максимально допустимое время на процесс, то можно догнать провал до -70дБ. А это уже песня!
Отступление. Байка про компьютеры. Вышеупомянутый макет был реализован на базе самопального компьютера (80-е годы). Ну что же за компьютер без игр. Всевозможные Питоны, Королевства Эйфории, Морские бои, Клинги, Перехватчики и тд конечно имели место быть. В результате работы на площадке встали. Никто не работал. Никого невозможно было докричаться по громкой. Все толпились у экрана. Причем во главе с руководителем работ. После срыва всех графиков, нам было предоставлено внеочередное право провести свои испытания. После чего было заявлено, что это была самая большая диверсия, рекомендовано уматывать в кратчайшие сроки с полигона, с отеческим напутсвием никогда больше эту заразу сюда не привозить.
Метод вполне работоспособный, но требует значительных изменений в алгоритмах обзора, уменьшает располагаемый баланс времени и требует изменений режимов работы приемника. Но самое обидное, что провал получается ОЧЕНЬ узкий. Невозможно например за один оборот прогнать процедуру, запомнить результаты и потом их использовать.
Про автокомпенсацию помех наверное до понедельника.