Поляризационная селекция от метеообразований

В радиодальномере применяется аппаратура управляемой поляризации, обеспечивающая селекцию сигналов, отражаемых от цели и метеообразований. Простейшим в реализации и эффективным по действию способом селекции сигналов, отраженных от цели, и отражений от капельных метеообразований является способ поляризационной селекции. Сигналы, отраженные от шарообразных предметов, меняют вращение поляризационной электромагнитной волны на обратное.

Поляризационная структура электромагнитной волны характеризуется направлением вращения вектора электромагнитного поля эллиптичностью и ориентацией поляризационного эллипса. Для формирования заданного эллипса поляризации излучаемой волны необходимо излучать в заданном направлении две взаимно перпендикулярные (в пространстве) составляющие электромагнитной волны (горизонтально поляризованную и вертикально поляризованную). Получение требуемого эллипса поляризации достигается изменением отношения амплитуд этих составляющих и разностью фаз между ними. Электромагнитная волна, поляризованная по кругу, формируется при отношении амплитуд ортогональных составляющих, равном единице, и разности фаз между ними , что определяет правое либо левое направление вращения вектора поляризации. Линейная поляризация (горизонтальная и вертикальная) формируется при таком отношении амплитуд ортогональных составляющих, когда одна из составляющих электромагнитной волны равна 0. Селекция по поляризации основана на различной поляризационной асимметрии цели и метеообразований. При излучении электромагнитной волны, поляризованной по кругу с правым направлением вращения вектора поляризации, капли метеообразований (имеющие сферическую, симметричную форму) одинаково отражают ортогональные составляющие падающей волны. Поэтому при отражении величина ортогональных составляющих не изменяется по амплитуде и фазе.

Рис. 9 Типы вибраторов

а - большой колпачковый вибратор,

б, в - малые колпачковые вибраторы,

г - шариковый вибратор

Однако, отраженная волна, вследствие изменения направления вращения вектора на обратное относительно падающей, меняет направление вращения вектора поляризации на обратное (левое).

Облучатель системы управляемой поляризации конструктивно выполнен таким образом, что отраженная волна с обратным (несовпадающим) направлением вращения вектора поляризации при работе на прием направляется в нагрузку.

Вследствие поляризационной асимметрии цели, отраженная от нее волна имеет как совпадающую, так и несовпадающую по поляризации составляющую вектора поляризации. Несовпадающая составляющая попадает вместе с сигналом от метеопомех в нагрузку, а совпадающая — на вход приемника. Так как несовпадающая и совпадающая составляющие отраженного сигнала от цели соизмеримы по амплитуде, а для метеопомех , то имеет место селекция полезного эхо-сигнала от метеопомех.

В рассмотренной системе управления поляризацией, управление делителем мощности 2 осуществляется с помощью фазовращателя 5, 6 в делителе мощности (см. рис. 10). При этом фаза 5, 6 изменяется в пределах от 0° до 90°. При 5, 6=90° вся мощность уходит в канал, определяющий вертикальную поляризацию излучения, при 5, 6=0 мощность на выходе делителя мощности делится пополам. Положения 5, 6=0° и 5, 6=90° фиксируются концевыми выключателями. Для работы в режиме круговой поляризации (селекция от метеообразований) необходимо: тумблер КРУГ-ЛИН установить в положение КРУГ. Возможно улучшение селекции в каждом конкретном случае путем небольшой подстройки фаз 5, 6 около фиксированных точек.