11.4. Влияние закона амплитудного распределения на характеристики АФАР при отказах АМ

Рассмотрим степень искажения характеристик направленности приемной АФАР и их восстановление при смене закона амплитудного распределения по раскрыву и наличии случайных отказов [16]. Расчет проведем для следующих амплитудных распределений: косинус-квадратное с пьедесталом равен с пьедесталом с равномерным распределением

Среднеквадратичный уровень боковых лепестков при смене амплитудного распределения по раскрыву Влияние изменения закона амплитудного распределения на боковых лепестков в различных полусферах показано на рис. 11.19-11.21 для АФАР с квадратной сеткой расположения излучателей при их числе равном 441 и 12% отказов, применяя половинную амплитудную и 45° компенсацию от ближайших элементов в каждом столбце решетки.

При косинус-квадратном распределении по раскрыву с постаментом полная компенсация отказов имеет место только в азимутальной плоскости рис. 11.19, (кривые ). При том

же законе амплитудного распределения, реализующим боковых лепестков совпадает с идеальным (доотказ-ным) в обеих полусферах до угла наклона плоскости относительно азимутальной равном -8,5° (рис. 11.20). В случае равномерного амплитудного распределения эта зона расширяется до 10° (рис. 11.21).

Рис. 11.19. СКУ боковых ленсстков АР с косинус-квадратным амплитудным распределением, -40 дБ

Рис. 11.20. СКУ боковых лепестков АР с косинус-квадратным амплитудным распределением,

Рис. 11.21. СКУ боковых лепестков АР с равномерным амплитудным распределением,

Рис. 11.22. ДН в угломестной плоскости при отказах 12% излучателей и их амплитудно-фазовой компенсации

Рис. 11.23. ДН АР при отказах 12% излучателей и их амплитудно-фазовой компенсации : (а) - диагональная плоскость; (б) - азимутальная плоскость

Таким образом, при увеличении расчетного УБЛ амплитудио-фазовая компенсация отказов приводит к существенному снижению боковых лепестков почти по всей нижней («предпочтительной») полусфере (вплоть до угла рис. 11.20, 11.21). Кроме того, сравнение данных всех трех случаев амплитудного распределения по раскрыву показывает стремление боковых лепестков к доотказному уровню в угломестной плоскости при переходе от спадающих амплитудных распределений к равномерному.

Соответствующие по мощности при амплитудно-фазовой компенсации приведены на рис. 11.22, 11.23. В случае равного (рис. 11.22, а) зона улучшения в уровне бокового излучения в нижней («предпочтительной») полусфере простирается до угла места во втором случае до -40° (рис 11.22,б) при одновременном возрастании УБЛ при других углах относительно главного максимума Рис. 11.23,а показывает сечение пространственной соответствующее плоскости под углом 45° относительно азимутальной (диагональная плоскость, расчетный УБЛ решетки равен -40 дБ). В азимутальной же плоскости (рис. 11.23,б) ДН после компенсации 12% отказавших полностью восстанавливается.

Изменения общего (результирующего по обеим полусферам) боковых лепестков при чисто амплитудной компенсации отказавших элементов решетки (кривые ) и при совместной амплитудно-фазовой (кривые ) для рассматриваемых трех случаев амплитудного распределения приведены на рис. 11 24, 11.25 Дополнительная фазовая коррекция, улучшая характеристику направленности в области углов по одну

Рис. 11.24. Общий СКУ боковых лепестков при амплитудной и амплитудно-фазовой компенсации;

Рис. 11.25. Общий СКУ боковых лепестков при амплитудной и амплитудно-фазовой компенсации:

сторону главного лепестка в одной полусфере, приводит к возрастанию боковых лепестков в обеих полусферах по сравнению с чисто амплитудной компенсацией из-за существенного увеличения УБЛ по другую сторону от главного максимума