9-й Международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии

Подождите немного. Документ загружается.

341

in the UV range as reported detail in [9]. The absorption

coefficient is found to be about 10

-1

Band gap is

deduced from plot (αhν)

versus hν by extrapolating the

straight line from high absorption region.

In Fig. 5 we show (αhν)

vs. hν for films deposited

at Cu/In ratio of 1.2 before and after sulfurization. As-

deposited film show the optical band gap of 1.44

corresponding to the literature data for those prepared by

sulfurization of Cu–In alloys [10]. Intensity here, the

different slopes of the curve of (αhν)

vs. hν for pos-

sulfurized film. Two optical band gap at 1.40 eV and

1.48 eV are indicated. A possible cause for this

additional one may contribute the presence of a

secondary phase of CuS, which was confirmed by XRD

and Raman spectra (see in Fig. 2).

1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2

100

1 as-deposited film

2 as-sulfurized film

Eg1 = 1.44 eV

Eg21 = 1.40 eV

Eg22 = 1.48 eV

ν ν

(eV)

(

)

(

-2

x 10

)

Fig.5. The plot of (αhν)

vs. hν for as-deposited and as-

sulfurized CIS films grown at Cu/In ratio of 1.2.

Finally, we determined by hot point probe that all

CIS films have p-type conductivity. The resistivity of as-

deposited films with Cu/In ratio of 0.8 is very high (10

Ω.cm) due to the poor crystalline. For as-sulfurized films

with Cu/In ratio of 1.2 the resistivity is decreased

drastically (10

-1

Ω.cm). This effect is assigned to the

appearance of a high conductivity CuS phase and

increase grain size in film, as explained above.

We manufactured solar cells consist of all sprayed

layers ITO/ZnO/CdS/CIS. The cell was illuminated by a

tungsten lamp with intensity of 100 mW/cm

. It was found

that V

~0.30 V and J

~2.0 mA/cm

. Attempts to produce

better photovoltaic cells from this material are continuing.

Conclusions

We have deposited p-type CIS films using repeated

spray pyrolysis technique in our lab and this technique

has helped to repair all the film non-uniform having lots

of pinholes on surface films. The crystal quality of the

CIS films has been found to be effected by Cu/In ratios

of 0.8 -1.0 in starting solutions and sulfurization process.

As-deposited films indicate that the structural phase is

sphalerite in XRD results and those films were turned

out to be grown with CA ordering dominant by Raman

spectra measurement. By sulfurization process crystalline

was improved for all films, and CH structure was

enhanced with Cu/In. The quality factor increases from

48 to 58 % while FWHM of A1 mode of CH decreases

from 9.88 to 9.23 with Cu/In. The pos-sulfurizated films

exhibited the band gap of about 1.48 eV and resistivity

of 10

-1

Ω.cm. The results show that the obtained thin

films could be a good p-type absorber layer for solar

cells.

References

[1]. C. Camus, Ph. D. Thesis, Freien Universität Berlin,

2008.

[2]. M. Krunks, O. Bijakina, T. Varema, V. Mikli, Thin

Solid Films 338 (1999) 125.

[3]. A. Katerski, M. Danilson, A. Mere, M. Krunks,

Energy Procedia 2 (2010) 103.

[4]. T. Wen-Jen, T. Chia-Hung, C. Chih-Hui, T. Juh-

Ming, W. Rui-Ren, Thin solid films 519 (2010) 1712.

[5] S. Yong, J. Zhengguo, L. Chunyan, A. Hesong, Q. Jijun,

App. Surf. Sci. 252 (2006) 3737.

[6]. L. Dong-Yeup, K. JunHo, Thin solid films 518

(2010) 6537.

[7]. J. Alvarez-Garcia, et. al., Thin Solid Films 361-362

(2000) 208.

[8]. N. Nakayama, K. Ito, Appl. Surf. Sci. 92 (1996) 171.

[9]. T.T. Thai, P.P. Hung, V.T. Bich, V.T. Son, Proc. of

the 5

National Conference on Optics and Spectroscopy

- Vietnam (2009) 425.

[10]. A. Antony, A. S. Asha, R. Yoosuf, R. Manoj, M.

K. Jayaraj, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 81 (2004) 407.

342

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕТИМОСТЬ МАЛОШУМЯЩЕГО

УСИЛИТЕЛЯ СВЧ ДИАПАЗОНА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСНЫХ

ПОМЕХ СУБНАНОСЕКУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

А.

М.

ОБРЕШОВ

ОССИЯ

И.

С.

ОРОВЧЕНКО

ОССИЯ

В.

А.С

ТЕПКИН

ОССИЯ

Г.

К.

СКОВ

ОССИЯ

Воронежский государственный университет, e-mail: korovchenko@phys.vsu.ru

Аннотация: В работе представлено экспериментальное исследование электромагнитной совмести-

мости малошумящих усилителей при действии сверхкоротких импульсных помех. Предложен пара-

метр, который служит для оценки электромагнитной совместимости усилителей. Описана методика сни-

жения влияния импульсных помех с помощью изменения режима работы усилителей.

Abstract: The experimental investigation of electromagnetic compatibility characteristics of the low-noise

amplifier under ultra-short pulses interferences exposure was represented. The parameter for estimating of

amplifier electromagnetic compatibility was proposed. The method of pulse interferences influence decreas-

ing was described.

Введение

Работа любого радиоэлектронного средства (РЭС)

определяется совокупностью характеристик, которые в

общем случае можно разделить на две группы. Первая

группа параметров описывает возможности устройства,

которые непосредственно связаны с его основными

функциями. Примерами могут служить коэффициенты

усиления и шума, рабочие напряжения и токи. Такие

параметры называют функциональными. Вторую груп-

пу составляют характеристики электромагнитной со-

вместимости (ЭМС), определяющие способность дан-

ного элемента РЭС работать совместно с другими, т. е.

в присутствии помех. В реальных условиях для обеспе-

чения устойчивого функционирования РЭС необходи-

мо оптимизировать его работу с целью улучшения

функциональных параметров для сведения к минимуму

воздействия помех. Особенно это важно для элементов

приемных РЭС, таких как входные малошумящие уси-

лители (МШУ) и смесители, которые относятся к числу

наиболее уязвимых к действию помех устройств.

В радиоприемном тракте после антенны и защит-

ных устройств, если они предусмотрены, для предвари-

тельного усиления обычно устанавливается МШУ, оп-

ределяющий значение коэффициента шума всего при-

емника. Наряду с полезной составляющей входного

сигнала МШУ может усиливать и попадающие в его

полосу приема помехи, которые, в этом случае, могут

оказывать влияние на усилитель и следующие за ним

устройства. При воздействии помех на МШУ чаще

всего наблюдаются эффекты, связанные с нелинейно-

стью амплитудной характеристики усилителя, такие

как интермодуляция, перекрестные искажения, блоки-

рование и прочие. Воздействие помех можно умень-

шить, увеличивая верхнюю границу динамического

диапазона МШУ, например, оптимизируя его электри-

ческий режим или иным способом [1]. Такая оптимиза-

ция обычно эффективна в случае узкополосных помех.

Однако в последнее время все большую долю исполь-

зуемых радиосигналов занимают сверхширокополос-

ные (СШП) сигналы, которые также являются помеха-

ми для приемных РЭС. Основные физические меха-

низмы воздействия таких сигналов могут быть и не

связаны с нелинейностью амплитудной характеристики

МШУ. Вследствие этого, оптимизация его работы для

случая нелинейных эффектов оказывается не эффек-

тивной, и даже может усилить влияние помехи [2].

В реальных условиях при гармонических помехах

качество работы МШУ более или менее однозначно

определяется параметрами ГОСТа [3]. Для СКВИ тако-

го набора параметров нет, и возникает необходимость

их обоснования и введения несмотря на трудности,

связанные с механизмом воздействия импульсных по-

мех на приемные устройства, и, в частности, на МШУ.

Целью данной работы было исследование ЭМС

МШУ сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона на ос-

нове полевых транзисторов с затвором Шоттки (ПТШ)

при воздействии одного из видов СШП помех – после-

довательности сверхкоротких видеоимпульсов (СКВИ).

Постановка эксперимента

На рисунке 1 представлена упрощенная схема

эксперимента (ключ находится в положении 1).

Сверхкороткие видеоимпульсы отрицательной по-

лярности формировались с помощью генератора ис-

точником питания, а частота следования импульсов в

серии задавалась генератором испытательных им-

пульсов И1-15. Амплитуда СКВИ регулировалась с

помощью генератора. В ходе измерений последова-

тельность СКВИ воздействовала на МШУ, вызывая

уменьшение мощности полезного сигнала на выходе,

которая измерялась с помощью амплитудного детек-

тора мощности на основе микросхемы AD8319.

Рис. 1. Блок-схема эксперимента.

343

Рис. 2. Временные зависимости отношения мощно-

стей полезного сигнала на входе и выходе МШУ при

воздействии импульсной последовательности.

Значение мощности на входе контролировалось ге-

нератором Г4-78. Эта частота сигнала была равна

значению середины диапазона предварительно изме-

ренной АЧХ МШУ.

Затем рассчитывалось отношение мощности по-

лезного сигнала на выходе к мощности полезного

сигнала на его входе в каждый момент времени (P

п_вых

/ P

п_вх

). Такое отношение характеризует усилительные

свойства МШУ. Далее строились временные зависи-

мости этого отношения для разных амплитуд и частот

следования импульсов, а также режимов по стоку и

затвору. Исследовался усилитель на основе ПТШ

3П362А-2. Для транзистора была использована типо-

вая усилительная схема включения с общим истоком.

На рисунке 2 представлены временные зависимости

отношения мощностей полезного сигнала R(t) =

п_вых

(t)

/ P

п_вх

(t). В момент подачи серии СКВИ зна-

чения R резко уменьшаются. После воздействия пер-

вых импульсов значения тока стока и коэффициента

усиления в межимпульсных промежутках достигают

определенных значений R

МИН

и остаются неизмен-

ными до конца действия серии. По временным зави-

симостям величины R при разных режимах работы

МШУ и параметрах СКВИ определяются значения

МАКС

и R

МИН

. После этого для каждого режима ра-

боты ПТШ при воздействии импульсной серии с

разной амплитудой СКВИ и частотой следования

рассчитывается набор значений, равных отношению

МАКС

/ R

МИН

и характеризуют степень воздействия

последовательности СКВИ. Зависимость отношения

МАКС

/ R

МИН

от мощности серии СКВИ (P

пом

) (кривая

1 на рис. 3), которая определяется амплитудой и час-

тотой следования импульсов, демонстрирует на-

сколько изменяется коэффициент обратимой дегра-

дации при воздействии серии отрицательных видео-

импульсов с заданной частотой и амплитудой. Зави-

симости были измерены для различных напряжений

смещения ПТШ. Выбор напряжения смещения по

затвору транзистора осуществлялся на основании

экспериментально измеренной зависимости коэффи-

циента усиления от напряжения на затворе. Они вы-

бирались таким образом, чтобы усиление полезного

сигнала отличалось от максимально возможного при

данном режиме по стоку не более чем на 1 дБ.

Зависимость 1 на рисунке 3 отражает воздейст-

вие серии видеоимпульсов на МШУ с частотой

Рис. 3. Зависимости отношения мощностей полезно-

го сигнала на входе и выходе МШУ при воздействии

импульсной и гармонической помех.

следования 1 кГц и амплитудой, которой меняется в

пределах от –4.5 В до –45 В. Средняя мощность поме-

хи, которая откладывается по оси абсцисс, считается

как энергия одного импульса в секунду, умноженная

на частоту следования СКВИ, что соответствует сред-

нему значению мощности для импульсной последова-

тельности при данной частоте. Кривая 2 на рисунке 3

характеризует зависимость отношения мощностей

полезного сигнала на выходе МШУ без гармониче-

ской помехи и в присутствии нее от мощности поме-

хи. Такая зависимость совпадает с зависимостью ко-

эффициента блокирования [3]. Видно, что в случае

действия последовательности СКВИ, необходима

меньшая мощность помехи для снижения уровня по-

лезного сигнала на выходе МШУ до того же значения.

Интерполяция зависимостей для разных частот

следования, подобных приведенной на рисунке 3,

позволила определить мощность импульсной поме-

хи, при которой коэффициент обратимой деградации

равен -1 дБ. Это значение мощности помехи соот-

ветствует падению коэффициента усиления на 1 дБ,

а, следовательно, и значению ВГДД по обратимой

деградации (D

ОД

), которое и будет характеризовать

действие последовательности СКВИ.

Зависимости ВГДД по обратимой деградации от

напряжения смещения транзистора по затвору

ОД

) показаны на рисунке 4. Каждая из четырех

зависимостей соответствует определенной частоте

следования импульсов в серии. Из графика видно,

что кривые имеют схожий характер. Это связано,

прежде всего, с тем, что зависимости приведены как

функции от напряжения смещения. Согласно физи-

ческой интерпретации процессы, происходящие в

полупроводниковой структуре ПТШ при воздейст-

вии видеоимпульсов отрицательной полярности [4,

5], связаны с зарядкой глубоких уровней в подложке

транзистора, и напряжение смещения на затворе бу-

дет играть роль добавочного поля, действующего на

подложку ПТШ. Доля заряженных глубоких уровней

при воздействии большего поля возрастет, и падение

коэффициента усиления на 1 дБ будет наступать

раньше при большем напряжении смещения. С точки

зрения ЭМС, при увеличении по модулю напряже-

ния смещения на затворе требуется меньшая мощ-

ность последовательности СКВИ, чтобы наступила

обратимая деградация транзистора. А при уменьше-

344

Рис. 4. Зависимость верхней границы динамического

диапазона по обратимой деградации от напряжения

смещения на затворе ПТШ.

нии по модулю напряжения смещения на затворе для

этого требуется большая мощность. Следовательно,

можно провести оптимизацию работы МШУ, учиты-

вая зависимость ВГДД по обратимой деградации от

значения напряжения смещения на затворе, с целью

снижения влияния импульсной помехи.

Также, из приведенных зависимостей на рисунке

4 видно, что при увеличении частоты следования

СКВИ, требуется большая мощность импульсной по-

мехи, чтобы привести к обратимой деградации: кри-

вая для частоты следования 100 Гц лежит ниже, чем

кривая для частоты 100 кГц. При расчете мощности

серии СКВИ используются и амплитуда, и частота

следования СКВИ, которые вносят свой вклад в ко-

нечные значения ВГДД (D

ОД

). Так, помеха по мощно-

сти в десять раз больше, может иметь ту же амплиту-

ду, при большей также в 10 раз частоте. Из зависимо-

стей, представленных на рисунке 4, видно, что при

увеличении мощности импульсной помехи по частоте

в 10 раз значение ВГДД по обратимой деградации, в

том же режиме работы ПТШ по затвору, увеличивает-

ся в среднем примерно на 7-10 дБ. Это говорит о том,

что амплитуда импульсов, при которой начинается

воздействие, должна иметь практически одинаковую

величину для четырех зависимостей. Для того, чтобы

выяснить данный факт точнее, была построена зави-

симость амплитуды импульсов А

имп

в серии от часто-

ты их следования f

имп

, при которых коэффициент уси-

ления уменьшается на 1 дБ, представленная на рисун-

ке 5. Зависимость дает представление о соотношении

амплитуды и частоты СКВИ в серии, необходимых

для возникновения обратимой деградации ПТШ в

определенном режиме работы. Критериальным пара-

метром действия серии импульсов при этом будет

также служить ВГДД по обратимой деградации.

Вклад частоты следования, при значениях более

10кГц, в мощность воздействия, необходимую для

наступления обратимой деградации, минимален. Это

означает, что при таких частотах следования ВГДД по

обратимой деградации практически полностью опре-

деляется амплитудой импульсов.

Для сравнения проводились испытания на воздейст-

вие гармонической помехи в соответствие с класси-

ческой теорией ЭМС РЭС. Схема эксперимента

Рис. 5. Соотношение амплитуды СКВИ и частоты их

следования в серии, при которых мощность полезно-

го сигнала на выходе падает на 1 дБ.

показана на рисунке 1 (ключ находится в положении 2).

Генератор СВЧ Г4-78 формировал гармонический сиг-

нал, используемый в качестве полезного, а генератор

СВЧ Г4-79 - гармонический сигнал, выступающий в

роли помехи. Частота гармонической помехи - чтобы

она попадала в полосу усилителя и была близкой к час-

тоте полезного сигнала. Частота и мощность полезного

сигнала, а также режим работы МШУ был выбран тот

же, что и в эксперименте для импульсной помехи.

Полезный сигнал и помеха через сумматор по-

давались на вход МШУ, а на его выход подключался

анализатор спектра С4-27. Алгоритм измерения за-

ключался в следующем. На экране анализатора спек-

тра наблюдался спектр на выходе МШУ в близи час-

тоты полезного сигнала. По нему определялась мощ-

ность составляющей полезного сигнала на выходе.

Оставляя неизменной мощность полезного сигнала

на входе МШУ и меняя мощность помехи, получали

зависимость коэффициента усиления МШУ от мощ-

ности входной помехи. Измерения проводились для

различных режимов работы ПТШ по затвору. Далее

по этим зависимостям определяли мощность помехи

на входе МШУ, при которой Ку падал на 1дБ, что

соответствовало значению ВГДД по блокированию

[3]. Зависимости ВГДД по блокированию от зна-

чения напряжения на затворе ПТШ представлены на

рисунке 6. Видно, что при увеличении по абсолют-

ному значению напряжения на затворе ВГДД по

Рис. 6. Зависимость верхней границы динамического

диапазона по блокированию от напряжения смеще-

ния на затворе транзистора.

345

блокированию будет увеличиваться, и, следователь-

но, влияние гармонических помех уменьшается. Это

связано с уменьшением нелинейности характеристик

ПТШ при приближении значения напряжения сме-

щения на затворе к напряжению отсечки [1].

Заключение

При сравнении двух зависимостей для одинако-

вых режимов работы МШУ видно, что изменение

напряжения смещения на затворе приводит к раз-

личным изменениям ВГДД по блокированию. Если

значение напряжения на затворе транзистора увели-

чивается по абсолютной величине, то значение

ВГДД по блокированию увеличивается, а значение

ВГДД по обратимой деградации уменьшается. Если

же напряжение смещения уменьшать, то наблюдают-

ся обратные тенденции. Следовательно, усилитель,

работа которого оптимизирована по ЭМС при гар-

монической помехе, может быть в значительной сте-

пени подвержен воздействию последовательности

СКИ. Данную закономерность можно объяснить ис-

ходя из механизмов воздействия гармонической и

видеоимпульсной помехи. При приближении напря-

жения затвора к напряжению отсечки уменьшается

нелинейность сток-затворной характеристики ПТШ.

С этим связано уменьшение эффекта блокирования.

Однако при этом, обедненная область под затвором

приближается к обедненной области на границе ка-

нал-подложка. При этом видеоимпульсная помеха

может обладать меньшей амплитудой для того, что-

бы вызвать падение коэффициента

Необходимо отметить также, что воздействие

последовательности СКИ обладает большим по

сравнению с периодом полезного сигнала последей-

ствием. Характеристики ПТШ восстанавливаются не

сразу, а в течение некоторого времени, которое мо-

жет достигать нескольких десятков секунд и зависит

от режима работы транзистора, а также времени экс-

позиции и мощности воздействия. Более того, при

определенной пороговой мощности транзистор не

восстанавливается и наступает необратимый отказ.

Подобные эффекты обычно не происходят при воз-

действии обычной гармонической помехи, хотя и

наблюдаются при действии радиоимпульсов СВЧ.

Таким образом, в ходе экспериментального ис-

следования получены характеристики ВГДД по бло-

кированию от напряжений смещения на затворе

транзистора. Сравнительное экспериментальное ис-

следование показало, что видеоимпульсы субнаносе-

кундной длительности оказывают большее воздейст-

вие на МШУ по сравнению с обычной гармониче-

ской. Более того, при мощности последовательности

СКИ, сравнимой с ВГДД по блокированию, транзи-

стор, как правило, выходит из строя. Мощности на-

веденной на входе радиоприемного тракта последо-

вательностью СКИ, однако, оказывается достаточно

только для временного ухудшения параметров

МШУ.

Работа выполнена в рамках Федеральной целе-

вой программы «Научные и научно-педагогические

кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы.

Литература

1. Антоненко В. В. Оптимизация характеристик

ЭМС транзисторных каскадов выбором режимов

работы транзистора / В. В. Антоненко [и др.] // Твер-

дотельная электроника сверхвысоких частот. —

1990. — №3. — С. 17 — 20.

2. Бобрешов А. М. Характеристики ЭМС МШУ

при воздействии сверхкоротких видеоимпульсов

[Текст] / А. М. Бобрешов, И. С. Коровченко [и др.] //

8-й Международный симпозиум по электромагнит-

ной совместимости и электромагнитной экологии :

тр. симп. – 2009. – С. 320–323.

3. Совместимость технических средств элек-

тромагнитная. Приборы СВЧ. Усилители малошу-

мящие. Параметры и характеристики. Методы изме-

рения. [Текст] : ГОСТ 29180-91 – введ. 01.07.92.

4. Бобрешов А. М. Экспериментальное иссле-

дование обратимой деградации GaAs ПТШ под дей-

ствием сверхкоротких видеоимпульсов [Текст] / А.

М. Бобрешов [и др.] // Физика волновых процессов и

радиотехнические системы. – 2007. – № 1. – С. 104–

111.

5. Бобрешов А.М. Исследование обратимых

отказов GaAs ПТШ при импульсных перегрузках

[Текст] / Бобрешов А.М. [и др.] // Известия вузов.

Электроника. – 2006. – №5. – С. 69–77.

346

Секция 5

АНТЕННЫ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН

Section 5

ANTENNAS AND PROPAGATION

349

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

ПО

ПОСТРОЕНИЮ

АНТЕННОЙ

РЕШЕТКИ

СИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА

КОМПЕНСАЦИИ ПОМЕХ

В.

Н.

ОЛЕСНИКОВ

ОССИЯ

С.

Е.

ИЩЕНКО

ОССИЯ

В.

АЦКИЙ

ОССИЯ

Н.

В.

АЦКИЙ

ОССИЯ

Ростовский военный институт ракетных войск,

Ростовский технологический институт сервиса и туризма (филиал) ГОУ ВПО ЮРГУЭС,

e-mail: mihome@yandex.ru

Секция по оборонным проблемам МО РФ при Президиуме Российской академии наук

Аннотация. Рассмотрены особенности реализации метода компенсации помех и его модификаций в

радиоэлектронных средствах с антенными решетками. Описан выбор конфигурации и числа

элементов компенсационной антенной решетки при заданной геометрии основной антенной

решетки.

Abstract. The features of implementation of noise compensation technique and its modification in the radio

electronic facilities having an antenna array are considered. The choice of the compensative array configura-

tion and the number of its elements for given geometry of the main array is described.

Введение

В связи с непрерывным ростом объёмов пере-

даваемой информации, сложностью задач, решае-

мых автоматизированными системами управления

в условиях воздействия помех различного проис-

хождения, проблема защиты каналов связи имеет

важное значение и актуальность её постоянно воз-

растает. Одним из путей решения данной проблемы

является разработка методов и устройств компен-

сации помех, адаптирующихся к помеховой обста-

новке [1-3]. Этому способствует и значительное

развитие антенных решеток (АР), обеспечивающих

существенное расширение возможностей радио-

электронных средств по управлению и изменению

формы диаграммы направленности (ДН), формиро-

ванию провалов в ДН в заданных направлениях и

т.п. При реализации методов компенсации помех в

радиоэлектронных средствах (РЭС) обычно ис-

пользуют основную и компенсационную АР.

Актуальность решаемой задачи

Актуальность тематики обусловлена необхо-

димостью функционирования РЭС в условиях воз-

действия помех, включая и созданных средствами

радиоэлектронного подавления, и обеспечения

электромагнитной совместимости РЭС, особенно

при размещении на подвижных средствах. В трудах

Симпозиума [2-4] рассмотрены методы решения

задач синтеза антенны с компенсацией помех,

обеспечивающие выполнение требования близости

ДН основной и компенсационной антенн в области

боковых лепестков. Приведенные результаты чис-

ленных исследований подтвердили довольно высо-

кую эффективность разработанных методов. На-

стоящий доклад посвящён особенностям реализа-

ции методов компенсации помех в радиоэлектрон-

ных средствах с антенными решётками и является

обобщением работ авторов, выполненных в по-

следние годы.

Особенности практической реализации ука-

занных методов приводят к задаче выбора конфи-

гурации основной и компенсационной АР. Для ре-

шения этой задачи с научной и практической точек

зрения представляется актуальным вопрос о воз-

можности совмещения раскрывов основной и ком-

пенсационной АР.

Результаты численных исследований. Ис-

следован вариант конфигурации и числа элементов

компенсационной АР на основе плоской АР, со-

стоящей из 16х16 излучателей, размещенных в уз-

лах прямоугольной сетки с шагом

5.0

. Геомет-

рия АР представлена на рис. 1.

Рис. 1.

Выделим четыре излучателя в раскрыве АР в

компенсационный канал. На рис. 1 и в дальнейшем

элементы АР, используемые в основном канале

350

компенсатора помех, обозначены символом «х», а

элементы, относящиеся к компенсационному кана-

лу – символом «

•

».

В ходе проведения численных экспериментов

исследовано влияние выбора конфигурации ком-

пенсационной АР на качество решения задачи ком-

пенсации помех. При этом были рассмотрены ком-

пенсационные АР, состоящие из 4-х, 8-ми и 28-ми

излучателей.

Принято, что компенсационная антенна разде-

лена на две подрешетки. Первая подрешетка обра-

зована излучателями,

-координата которых удов-

летворяет условию

, а вторая –

На рис. 2 изображены заданная (1) и синтези-

рованная (2) ДН основной АР в сечении

50=

СКО синтезированной ДН основной АР от

заданной ДН основной АР составляет 0,044. КНД

основной АР равен 28,4 дБ.

Рис. 2.

По предложенному способу формирования ДН

компенсационной антенны обеспечивается полное

подавление составляющей сигнала в компенсаци-

онном канале. В связи с этим на основании [2, 3]

решение задачи максимизации ОСПШ связано с

минимизацией функционала вида:

( )

∑













−

pFСF

. (1)

На основании неравенства Коши-Буняковского

его можно заменить функционалом:

( )

5.0













∑

−=

pFСFD

. (2)

Экстремум функционала (2) совпадает с функ-

цией вида:

( )

∑

−=

pFСFD

. (3)

После дифференцирования (3) по параметру

[2-7] можно увидеть, что критической точке

функции (3) соответствует

( )

(

)

( )

∑

pFF

. (4)

При проведении численных исследований по-

лагалось, что источники помех противника воздей-

ствовали на РЭС с произвольным образом выбран-

ных направлений

(

)

156,35

−==

ϕθ

;

(

)

76,30

−==

ϕθ

;

(

)

44,25

ϕθ

(

)

20,40

ϕθ

Принято

что

спектральная

мощность

помехи

превышала

сигнал

100

раз

для

каждого

направления

спектральная

мощность

собственных

шумов

антенны

составляет

0,01

от

мощности

сигнала

Это

позволяет

упрощен

но

записать

выражение

(4)

виде

( )

,01,0p100

−





















∑













−=

pFСFQ

(5)

соответствии

выражением

(4)

оптималь

ным

значением

параметра

для

заданной

поме

ховой

обстановки

является

10739,4

−

⋅=C

этом

случае

остальных

направлениях

наблюдается

хорошее

приближение

ДН

основной

компенсаци

онной

антенн

характеризуемое

значением

СКО

равным

0,035.

При

воздействии

указанных

помех

на

АР

без

компенсации

помех

величина

ОСПШ

близка

0,25.

Добавление

компенсационного

канала

позволяет

повысить

величину

ОСПШ

до

величины

1,82,

более

чем

раз

Уменьшение

числа

помех

приводит

возрас

танию

выигрыша

Так

для

первых

трех

помех

10326,4

−

⋅=C

, 045,2Q

выигрыш

составил

бо

лее

ми

раз

При

числе

помех

равном

получим

10013,8

−

⋅=C

705,34Q

Одна

помеха

будет

подавлена

полностью

Использование

составе

компенсационной

АР

излучателей

не

приводит

заметному

сниже

нию

КНД

основной

АР

(

КНД

уменьшился

28,493

дБ

до

28,476

дБ

Выбранная

конфигурация

ком

пенсационной

антенны

позволяет

осуществлять

ослабление

помех

приходящих

нескольких

на

правлений

Однако

полное

подавление

помехи

возможно

лишь

одном

направлении

Следует

отметить

что

изменение

параметра

для

каждого

случая

помеховой

обстановки

говорит

том

что

отклонение

ДН

основной

компенсационной

ан

тенн

все

таки

является

заметным

Рассмотрим

теперь

другую

геометрию

компен

сационной

АР

При

этом

излучатели

перемещались

шагом

между

ними

ближе

центру

раскрыва

(

)

(

)

(

)

(

)

,50,,50

θθ

F,D