§ 10.8. МЕТОД СКАНИРОВАНИЯ ФАЗОВОГО ЦЕНТРА
Перейдем к исследованию фазовых методов пеленгации, использующих для пеленгации цели эффекты, связанные с зависимостью (при некоторых условиях) фаз приходящих радиолокационных сигналов от угловых координат цели. Простейшим из фазовых методов пеленгации является метод сканирования фазового центра. Данный метод, если можно так сказать, является «фазовым аналогом» метода сканирования диаграммы.
Недостатком этого метода является понижение точности пеленгации при низких частотах сканирования фазового центра, так как полезная информация здесь заключена в законе изменения фазы приходящего сигнала, а при низких частотах сканирования этот закон будет искажаться фазовыми флюктуациями. При этом интуиция не подсказывает никаких мер по компенсации фазовых флюктуаций. Изучение потенциальных возможностей такого метода поэтому и представляет особый интерес.
10.8.1. Оптимальная схема для метода сканирования фазового центра
Оптимальная схема для метода сканирования фазового центра легко получается из общей схемы рис. 10.7, если там положить (одна приемная антенна), (т. е. сигнал при приеме не приобретает никакой амплитудной модуляции), а выражается формулой (10.2.7). Подставляя эти данные в (10.3.29), получаем оптимальную схему метода сканирования фазового центра в виде, изображенном на рис. 10.21. Схема для измерения угла в другой плоскости будет, очевидно, такой же, только умножение на нужно заменить умножением на функцию, изменяющуюся по закону
движения проекции фазового центра в другой плоскости. Сигнал с выхода антенной системы здесь сразу поступает в два канала, в которых осуществляется гетеродинирование. Особенностью гетеродинирования в рассматриваемом случае является то обстоятельство, что сигнал гетеродина в один из каналов поступает через фазовращатель, сдвигающий фазу этого сигнала на
Рис. 10.21. Оптимальная схема радиотракта угломера, использующего сканирование фазового центра. 1 — оптимальные фильтры с частотной характеристикой
Затем сигнал в этом канале умножается на функцию, изменяющуюся по закону сканирования фазового центра (точнее, на проекцию этой функции в плоскость измеряемого угла). После таких преобразований сигналы обоих каналов фильтруются оптимальным фильтром с характеристикой (10.3.25) и перемножаются.
Физический смысл этих преобразований примерно такой же, как и в оптимальной схеме метода сканирования диаграммы. Умножая принимаемый сигнал на функцию, изменяющуюся по закону сканирования фазового центра, мы произвели перенос боковых спектральных составляющих сигнала, содержащих полезную информацию, на центральную частоту, после чего можно фильтровать сигнал достаточно узкополосным фильтром, пропускающим минимум шумов, без потери полезной информации сигнала. Любопытно, что какая-либо компенсация фазовых флюктуаций сигнала отсутствует. Поскольку эта схема оптимальна, то отсюда следует вывод о невозможности компенсации фазовых флюктуаций
сигнала. Чтобы понять особенности, отличающие фазовые флюктуации от амплитудных, частичная компенсация которых оказывается возможной, заметим следующее: прибавление постоянной величины к амплитуде изменит ее закон распределения вероятностей, а прибавление постоянной величины к фазе не изменит ее распределения вероятностей. Это наглядно показывает, что флюктуации фазы приводят к более значительному искажению заключенной в фазе информации, чем это имеет место для амплитуд.