Передатчики помех.

Общие замечания.

Помехоустойчивость характеризует свойства РЭС, обеспечивающие сохранение работоспособности системы при действии на нее помех.

На рисунке 16.1схематически показаны связи помехоустойчивости с характером помех и с соответствующими проблемами, сформировавшимися к настоящему времени.

Рисунок 16.1 – Cвязи помехоустойчивости с характером помех и с соответствующими проблемами, сформировавшимися к настоящему времени

Помехозащищенность является характеристикой РТС, определяющей ее способность к успешному участию в РЭБ.

Условно взаимосвязи помехозащищенности, помехоустойчивости и скрытности показаны на рисунке 16.2.

Помехоустойчивость и помехозащищенность характеризуются различными критериями: временными, энергетическими, информационными и т.д. Системный подход требует при оценке помехозащищенности и помехоустойчивости учета возможностей противостоящей в РЭБ стороны, особенностей построения средств радиопротиводействия, эффективности помех различного вида.

Рисунок 16.2 – Условные взаимосвязи помехозащищенности, помехоустойчивости и скрытности

На рис. 16.2 изображена наиболее общая функциональная схема станции радиопротиводействия, включающей в себя: передатчик помех, состоящий из антенно-фидерного устройства (АФУ), генератора высокочастотных колебаний (ГВЧ) и модулятора (М), и приемник наведения, обеспечивающим установку и наведение передатчика по направлению и поляризации через АФУ, по несущей частоте через ГВЧ и по параметрам модуляции помехи через модулятор М.

С помощью анализатора мы определяем параметры работающей РТС (направление, поляризация, частот, параметры модуляции и т.д. ).

Таким образом, приемник наведения управляет работой передатчика помех в соответствии с радиообстановкой, информация, о которой поступает непосредственно из эфира

АФУ – антенно-фидерное устройство; ГВЧ – генератор; ВЧ колебаний; М – модулятор;

РПУ – радиоприемное устройство

Рисунок 16.3 – Общая функциональная схема станции радиопротиводействия

Шум – основа радиопомех

Эффективная помеха должна обладать подобием с подавляемым радиосигналом. Только в этом случае будет затруднена селекция радиосигнала в приемнике. Подобие означает совпадение по возможности всех параметров помехи с параметрами сигнала (исключая информационный параметр). Для информационного параметра, принимающего случайные значения, должно обеспечиваться статистическое подобие. Врезультате суммирования двух случайных процессов (сигнала и помехи) образуется смесь, из которой извлечение информации затруднено. Обычно обеспечивается значительное превышение помехи над сигналом по интенсивности, что с учетом нелинейных преобразований в приемнике приводит к полному подавлению сигнала.

Таким образом, модулятор должен содержать источник случайных колебаний, в качестве которых удобно использовать случайный процесс с нормальным вероятностным распределением напряжения или тока – шум.

Генератор шума практически всегда является составным элементом модулятора, схема модулятора в общем виде представлена на рис. 16.3. Первичный источник шума (ПИШ) представляет собой сложное устройство. Основные требования, предъявляемые к ПИШ, следующие 1) достаточная интенсивность шума, при которой несложно обеспечить усиление до уровня, требуемого для модуляции ГВЧ, 2) равномерный, требуемой ширины спектр генерируемого процесса.

ПИШ – первичный источник шума; ПрШ – преобразователь шума; УМ – усилитель мощности;

Рисунок 16.4 – Схема модулятора

Наиболее простым генератором шума является резистор. Эффективное значение напряжения шума на выходе резистора .

Такой генератор имеет существенный недостаток – малое значение напряжения шума. Вследствие этого резисторы в качестве ПИШ не применяются.

Широко известен шумовой диод. Интенсивность шума можно оценить по эффективному значению тока:

, (16.1)

где – заряд электрона;

– ток насыщения диода.

Шумовой диод широко применяется в измерительной технике как источник калиброванного шума, однозначно зависящего от тока . Однако уровень шума относительно мал (как в резисторе).

В передатчиках помех применяются в основном два источника шума 1) тиратрон в магнитном поле, 2) транзисторный генератор шума.

Рисунок 16.5 – Спектр шума усилительного транзистора

Шумовые тиратроны генерируют шум с эффективным напряжением до 10 В в полосе до 10 МГц. Обычный тиратрон дает неравномерный спектр. Размещение его в поле постоянного магнита устраняет паразитные колебания электронно-ионной плазмы на отдельных частотах, приводящие к неравномерности спектра

Другим источником шума является усилительный транзистор, дополненный усилителями, преобразователями и корректирующими цепями. Спектр шума усилительного транзистора показан на рис. 16.4.

Кривую можно разбить на три области: 1) низкочастотную область I в полосе 0 – f_н, где f_н – нижняя граница области усиления, принимающая значения до 1000 Гц, 2) область усиления II, 3) высокочастотную область III (f> f_в, где f_в – верхняя граница области усиления, принимающая различные значения в зависимости от назначения транзистора.

Для ПИШ избирают некоторую полосу Δf, в которой интенсивность шума будет достаточной. Далее можно произвести усиление полосовым усилителем, частотную коррекцию, обеспечивающую равномерность спектра, и детектирование. Низкочастотный шум, полученный таким образом, используют для модуляции.