9.4.Потенциал радиолокационной станции

Под реальным потенциалом РЛС будем понимать величину

, (9.10)

где N₀=P_Ш/П_Ш — спектральная плотность результирующих помех на входе приемного устройства РЛС в реальных условиях работы. Так как в (9.10) используется отношение излучаемой энер­гии Э_н к N₀, то выражение для Q справедливо при любом виде модуляции. Наряду с реальным потенциалом в некоторых случаях удобно рассматривать аппаратурный потенциал

, (9.11)

в этом случае спектральная плотность помех определяется только собственными шумами приемника: , где Р_ш0 — мощность собственных шумов приемника, пересчитанная к его выходу.

Рассмотрим правую часть (9.10).

Излучаемая энергия Э = Э_и , где

P_и—импульсная мощность. Энергия импульса Э_и связана со средней мощностью Р_ср соотношением Э_и = Р_срТ, где Т —период следования импульсов.

Спектральная плотность помех N_o есть мощность результирующих помех P_ш при единичной шумовой полосе П_ш

N₀=P_ш/П_ш=(P_ш.вн+P_ш0)/П_ш,

где Р_ш.вн. — пересчитанная к входу с выхода линейной части приемного устройства мощность помех, обусловленных внешними факторами (галактические шумы, атмосферные, системные, пассивные помехи и т. д.), а Р_ш0 —пересчитанная к входу мощность собственных шумов приемного устройства.

Шумовая полоса П_ш характеризуется основанием прямоугольника, имеющего площадь, равновеликую площади ограниченной амплитудно-частотной характеристикой с осью абсцисс (рис.9.4):

где — отношение коэффициентов усиления приемника при настройке на частоту f₀ и при расстройте на величину

Коэффициент усиления антенны G_п показывает, во сколько раз должна быть увеличена входная мощность при замене направленной реальной антенны на идеальный изотропный излучатель без потерь при условии сохранения постоянного значения модуля вектора Пойнтинга в точке наблюдения. Коэффициент усиления может выражаться в децибелах или быть безразмерным:

,

где D — коэффициент направленного действия КНД, а η — КПД антенны.

Коэффициент направленного действия D характеризует степень концентрации излучаемой мощности в заданном направлении. Экспериментально эта величина может быть определена с помощью амплитудной характеристики направленного действия. Обычно, если это специально не оговорено, значения G_n и D со­ответствуют направлению максимального излучения. Коэффици­ент полезного действия антенны есть отношение излучаемой мощности с учетом излучения по всем боковым лепесткам к мощ­ности, подводимой по входу антенны. Таким образом, , где — излучаемая мощность; —полная мощ­ность на входе антенны; —мощность омических потерь в антенне и согласующем устройстве.

Эффективная площадь приемной антенны. Под А_пр понимают поверхность фронта плоской радиоволны, с которой антенна улавливает и передает в согласованную нагрузку принимаемую мощность.

Эффективную площадь приемной антенны А_пр, м², можно вы­разить через коэффициент усиления антенны

.

В этом случае приемная антенна будет выделять максимум мощности из падающей плоской электромагнитной волны, если выполняются следующие условия: максимум ДН находится строго в направлении прихода плоской волны; поляризация антенны и падающей волны совпадают: антенна, фидер и нагрузка согла­сованы: омические потери в согласующем устройстве сведены к минимуму, т. с. получен максимальный КПД антенны.

Эффективная площадь антенны непосредственно связана с размерами ее излучающей системы, т. е. A_nр=kS_a, где S_а — площадь антенны, a k — коэффициент использования площади антенны. Для реальных антенн значение k всегда меньше единицы.