Рабочие материалы координатора по пункту 1.21 повестки дня ВКР-11 (стр. 8 )

Таблица 2.2 – Технические параметры для расчета совместимости систем

Параметры	Ед. измерения	Приемник ALS	Передатчик ALS	Система−6
Рабочая частота	МГц	15450	15450	15450
Импульсная мощность передатчика	Вт		2200	1000
Импульсная мощность передатчика	дБВт		33,4	30,0
Длительность зондирующего импульса	мкс		36	500
Ширина спектра излучения	МГц			1600
Кус антенны	дБи	4	31	40
Ширина полосы УПЧ приемника	МГц	15
Коэффициент шума приемника	дБ	10
Чувствительность приемника	дБВт	–102,0
Расчетная мощность шума приемника	дБВт	−122,2
Корректирующий фактор (OTR)	дБ			20,3
Принимаемая мощность помехи без учета распространения	дБВт		68,4	53,7
Расстояния между системами	км		10,0	20,0
Потери в свободном пространстве	дБ		136,2	142,2
Пиковая мощность помехи, включая потери при распространении	дБВт		− 67,8	− 88,5
Отношение сигнал/шум + помеха S/(I+N)	дБ		20,7

Основными несоответствиями технических параметров являются следующие.

1. Длительность зондирующего импульса для системы ALS в Таблице 2.1 и в Рекомендации МСЭ-Р S.1340 практически совпадают (0,3 мкс и 0,33 мкс соответственно), а в Таблице параметров для расчета (Таблица 2.2) длительность зондирующего импульса для системы ALS составляет 36 мкс.

2. Длительность импульса (модулирующего) для бортовой РЛС (Система 6) составляет 500 мкс. В перечне технических характеристик бортовой РЛС (Система 6), Doc. 5B/45-E, приведен широкий спектр длительностей импульсов (0,05-500) мкс, зависящих от режима модуляции передатчика. В бортовой РЛС (Система 6) предусмотрены как режим гладкоимпульсной модуляции передатчика, так и режим линейно-частотной модуляции передатчика. В первом случае, как правило, используется длительность модулирующего импульса в пределах 0,05-10 мкс, а для случая линейно-частотной модуляции передатчика используется длительность модулирующего импульса 50-500 мкс.

3. Ширина спектра излучения для гладкоимпульсной модуляции, как известно, определяется в соответствии с выражением , поэтому для длительности импульса бортовой РЛС (Система 6) равной 500 мкс, как указано в Таблице 2.2 ширина спектра излучения будет составлять 2 кГц. Однако, в Таблице 2.2 указана ширина спектра излучения бортовой РЛС (Система 6) равная 1600 МГц. Следовательно, в Таблице 2.2 ширина спектра излучения равная 1600 МГц есть не что иное, как девиация частоты для режима линейно-частотной модуляции передатчика. В перечне технических характеристик бортовой РЛС (Система 6), Doc. 5B/45-E, приведена девиация частоты в режиме линейно-частотной модуляции передатчика равная 1900 МГц. Поэтому такой спектр излучения может быть получен только в режиме линейно-частотной модуляции при длительности прямоугольного импульса модуляции 50-500 мкс.

4. Расчеты параметров совместимости вышеуказанных систем, проведенные в Doc. 5B/175-E, необходимо делать для наихудших режимов работы передатчика бортовой РЛС (Система 6).

2.2 Анализ механизмов определения условий совмещения РЛС службы радиоопределения при гладкоимпульсной модуляции передатчика с системой посадки ALS воздушной радионавигационной службы в полосе частот 15,4-15,7 ГГц

К наихудшему режиму работы бортовой РЛС (Система 6) при гладко-импульсной модуляции передатчика следует отнести:

- длительность зондирующего импульса tи = 0,05 мкс;

- период повторения зондирующих импульсов Тп = 50 мкс;

- сектор обзора по углу места De = 0° - 10°;

- скорость обзора по углу места ne = 1 град/с.

С учетом ширины диаграммы направленности антенны по углу места бортовой РЛС (Система 6) равной 3,2° и ЭИМ равной 70 дБВт на вход приемника системы ALS при сканировании антенны бортовой РЛС с указанной скоростью и в указанных пределах будет поступать пачка зондирующих (помеховых) импульсов, промодулированная огибающей закона сканирования антенны бортовой РЛС и функцией ДНА с шириной спектра излучения Df = 20 МГц на уровне 3 дБ. При этом ширина спектра излучения зондирующих импульсов бортовой РЛС (Система 6) будет практически на порядок перекрывать полосу пропускания усилителя промежуточной частоты приемника системы ALS (ширина полосы пропускания УПЧ приемника системы ALS равна МГц [4]). В этом случае пачка помеховых импульсов на входе приемника системы ALS представляет собой квазинепрерывную последовательность хаотических импульсов с очень малым периодом следования (50 мкс) и с шириной спектра зондирующих импульсов, значительно перекрывающей полосу пропускания приемника системы ALS (Рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Соотношение спектра излучения зондирующего импульса бортовой РЛС (Система 6) и амплитудно-частотной характеристики приемника системы ALS на рабочей частоте 15,5 ГГц.

Для рассматриваемого сценария необходимо усреднение мощности помехи для того, чтобы рассчитать координационные расстояния с учетом накопления интегратором приемника системы ALS квазинепрерывной последовательности хаотических широкополосных импульсов с очень малым периодом следования.

Используя выражение (1.4), определим усредненное значение ЭИМ на выходе антенны бортовой РЛС (Система 6) с учетом параметров, определяющих наихудший, с точки зрения совместимости с системой ALS, режим работы радиолокатора при гладкоимпульсной модуляции:

,

где:

- – коэффициент, характеризующий нормированную часть энергии излучения зондирующего импульса, = 1;

- – импульсная мощность передатчика, = 1000 Вт;

- – длительность радиоимпульса, ;

- – период следования зондирующих импульсов, = 50 мкс;

- – коэффициент усиления антенны, = 40 дБ;

- – коэффициент, характеризующий потери в тракте передачи энергии зондирующего импульса, = -2дБ.

Рабочая частота бортовой РЛС (Система 6) и системы ALS принимается равной 15,5 ГГц.

Таким образом, усредненное значение ЭИМ на выходе антенны бортовой РЛС (Система 6) в режиме гладко-импульсной модуляции передатчика составляет 38 дБ.

Для расчета степени воздействия помех, создаваемых бортовой РЛС (Система 6), на приемник системы ALS подставим в выражение (7) значения рассчитанных параметров:

(2.1)

где: ;

- = 38 дБ – ЭИМ радиолокатора;

- = - 122,2 дБ – расчетная мощность шума приемника системы ALS (см. Таблицу 3 Doc. 5B/175-E);

- = - 2дБ – потери в фидере приемного тракта системы ALS;

- = 8 дБ – коэффициент усиления приемной бортовой антенны системы ALS (см. п. 2.2.2 Rec. ITU-R S.1340);

- = 0,0336 дБ/км – погонное затухание в газах (Рек. МСЭ-R Р.676);

- = 1,935х10-2 м – длина волны радиолокатора на рабочей частоте fр = 15,5 ГГц;

- R – расстояние потерь при распространении, км;

- FDRIF – частотная избирательность приемника на промежуточной частоте относительно спектра нежелательных излучений передатчика РЛС, дБ.

В общем случае значение показателя FDRIF согласно [4] определяется следующим образом: