Применение KB антенн с управляемой диаграммой направленности

Параллельно с развитием принципов организации и методов ведения KB радиосвязи совершенствовались приемные и передающие антенны этого диапазона [29]. Анализ статистики углов прихода помех показал, что, как правило, мешающее воздействие наблюдалось в основном от сигналов, приходящих с одного — трех направлений. Прогресс, достигнутый в области микропроцессорной техники, и опыт построения антенн с управляемой диаграммой направленности (ДН) в СВЧ диапазоне позволил вплотную подойти к решению задачи разработки таких антенн н для KB диапазона. Управление ДН предполагалось осуществлять по результатам оценки пространственной помеховой обстановки в точке приема путем формирования нулей ДН в направлениях прихода наиболее мощных помех. Так, в [28] рассматривается приемная антенная решетка (АР) кольцевого типа. Элементами АР являются вертикально расположенные вибраторы с длиной плеча 0,5 м. Вибраторы размещены равномерно по окружности радиусом 15 м (для диапазона 3...10 МГц) н радиусом 7,5 м (для диапазона 10-..30 МГц). В центре окружности размещено фазирующее устройство, к которому подключены выходы всех вибраторов. Как показал эксперимент, полученная глубина подавления мешающих сигналов составила 14...30 дБ относительно первоначального уровня помехи, а время, затрачиваемое на подавление одной помехи, не превысило 1...2 мин. Дальнейшая работа направлена на сокращение этого времени.

Изменение условий распространения радиоволн приводит к необходимости корректировки в процессе ведения связи ориентации максимума ДН передающей антенны. В результате решения этой задачи была разработана модель передающей АР [27]. Антенна представляет собой вертикальную решетку из горизонтально поляризованных элементарных излучателей типа “волновой канал” (логопериодических), которые закреплены на одной вращающейся мачте (башне). Такая антенна имеет электрические характеристики, подобные характери-сикам АР подвесного (горизонтального) типа с коэффициентом усиления по мощности на порядок большим [27]. Так, вращающаяся на 60-метровой башне трехэтажная АР с двумя рядами элементов типа “волновой канал” на частоте 14,2 МГц позволила получить коэффициент усиления по мощности примерно равный 25 дБ.

В настоящее время значительная часть публикаций посвящена вопросам практической реализации подобных антенн. Получившие в последнее время распространение системы радиосвязи с частотной адаптацией накладывают дополнительные требования на такие антенны. Системы радиосвязи с использованием адаптивных АР достаточно полно и подробно рассмотрены в [29].

Разработана и испытана 4-элеметная адлативная АР, использующая вспомогательный модулированный пилот-сигнал [30]. В качестве процессора в ней использована аналоговая схема, реализующая алгоритм минимальной дисперсии соотношения сигнал-помехи. Общая постоянная фемени такой адаптивной АР, имеющей ДН с одним нулем, равна приблизительно 0.15 с. Сигнал ошибки, поступающий на коррелятор, формируется путем вычитания сигнала выхода адаптивной АР из оценки модулированного по фазе пилот-сигнала. Пилот-сигнал представляет собой ПСП с тактовой частотой 3 или 6 кГц и частотой повторения 10 Гц. В отдельных случаях используется режим передачи только пилот-сигнала, что позволяет обеспечить ручную синхронизацию опорного сигнала адаптивной АР по моменту приема одного из лучей. Пилот-сигнал может передаваться либо в отдельной полосе, либо совместно с информационным сигналом с разделением по уровню. Подавление мешающих сигналов лучей в такой системе не менее 15 дБ.