Метод парциальных диаграмм

При реализации метода диаграмма направленности антенны РЛС кругового обзора в вертикальной плоскости состоит из ряда узких лучей, образующих отдельные каналы (как правило, на разных частотах). Таким образом, в пределах угла места используется метод одновременного обзора. По азимуту осуществляется обычный последовательный обзор благодаря вращению антенны в горизонтальной плоскости.

Многолепестковая диаграмма направленности при использовании сигналов метрового диапазона волн может быть получена на основе явления отражения сигналов от земной поверхности. Этот метод удобен на море и плох на Земле, так как форма диаграммы направленности зависит от коэффициента отражения окружающей поверхности. На море поверхность сравнительно однородна и диаграмма направленности более определенна, чем на суше. На Земле трудно найти достаточно однородную в электрическом отношении поверхность. Поэтому применение метода ограничено.

Парциальную (многолепестковую) диаграмму направленности антенны можно сформировать при использовании параболических антенн с дискретной линейкой облучателей, питаемых от независимых каналов (рис. 3.43).

Одним из основных методов безинерционного управления положением диаграммы направленности антенны является система частотного сканирования луча, в которой используется зависимость фазового сдвига частоты, свойственная длинным линиям передачи. В качестве такой линии может быть применен волновод, изогнутый в виде змейки (рис. 3.44).

Размещенные на волноводе элементарные излучатели образуют линейную антенную решетку, обеспечивающую точную зависимость между отклонением луча и частотой подводимого сигнала. При использовании ряда фиксированных частот, которым соответствует строго определенное положение луча по углу места, формируется многолепестковая диаграмма направленности.

Сигнал, подводимый к излучателям, может быть сформирован в виде пачки следующих непосредственно друг за другом импульсов разной частоты, благодаря чему вся вертикальная плоскость обзора облучается почти одновременно необходимым количеством фиксированных лучей с заданными расстояниями между ними.

При использовании метода парциальных диаграмм угол места определяется путем фиксации номера канала, в котором обнаружен сигнал. Решение принимается путем анализа наличия и ширины пачки отраженного сигнала в каждом угломестном канале. Так, например, если объект обнаружен только в первом луче, то за угол места принимается угол места максимума первого луча e_М1 (рис. 3.45).

Если объект обнаружен в первом и втором луче и размеры пачек отраженных сигналов равны, то за угол места принимается средний угол места между первым и вторым лучами e₁ (равносигнальное направление).

Если объект обнаружен в двух соседних лучах и размеры пачек отраженных сигналов различны, то угол места определяется следующим образом (объект в 1 и 2 лучах):

,

где e₀ – угол места обнаруженного объекта;

Db₁, Db₂ – ширина пачек отраженных сигналов в 1-м и 2-м лучах соответственно;

В, С – коэффициенты, учитывающие неидентичность второго и первого луча;

e_п – угломестная поправка, учитывающая деформацию антенны под действием ветра.

Для углов места, близких к горизонту, целесообразно использовать более узкий луч, чем для больших углов места. В процессе измерения угла места необходимо осуществить быструю коммутацию выходов приемных каналов (число которых равно числу лучей), что равносильно развертке по углу места.