раздел 2.2.2).
Здесь необходимо отметить, что при получении желаемых амплитудных распределений
в МАР за счет соответствующих конструктивно-технологических решений приходится
принимать во внимание определенные ограничения, обусловленные взаимовлиянием
элементов, невозможностью обеспечить их геометрические размеры, выходящими за
рамки некоторых интервалов значений и т.д.
Значительно шире возможности реализации желаемых АФР в ФАР, особенно в ФАР с
ЦОС. При наличии в структуре ФАР управляемых фазовращателей, усилителей с
переменным коэффициентом усиления или цифровой диаграммоформирующей схемы (ДФС)
реализуемы как различные АФР, так и ДН [23]. В связи с этим кратко рассмотрим
особенности некоторых известных аподизирующих функций (АФ), которые для АР с
ЦОС и систем спектрального анализа называют также весовыми окнами (ВО). Для
непрерывных раскрывов АФ или амплитудное распределение, естественно, заданы для
всех значений x, а для ФАР - для набора отсчетов {xn}, . Дискретизация для
эквидистантных антенн с Dx = xn+1-xn =l/2) с большим NA, как правило, не
оказывает существенного влияния на вид и основные параметры ДН. Лишь при NA<40
отличия для случаев непрерывного и дискретного раскрывов начинают заметно
проявляться [296].
Для ФАР с ЦОС достигаемый УМБЛ ДН также зависит от эффектов квантования, т.е.
от разрядности представления используемых ВО. Уменьшение числа разрядов в
соответствующих цифровых устройствах часто ведет к упрощению обработки, но,
начиная с определенного порога, зависящего от ряда факторов, квантование
начинает сказываться в повышении УМБЛ, возрастании k, изменении структу-
ры БЛ ДН и т.п. [296, 324]. Поэтому эти эффекты необходимо учитывать при
разработке реальных АР с ЦОС. Кроме того, целесообразным оказывается
синтезировать ВО с целочисленными значениями весовых коэффициентов {wn}, для
которых при их применении эффекты квантования отсчетов ВО не оказывали бы
дополнительного негативного влияния на параметры ДН.
Среди разработанных к настоящему времени ВО можно выделить оптимальные,
структурно-параметрически оптимизированные и эмпирические [126]. К оптимальным
ВО относятся окна Дольфа-Чебышева (ДЧ) и Барсилона-Темеша или Кайзера-Бесселя
(КБ) [325, 326]. ДН ДЧ имеет минимальную ШГЛ при заданном УМБЛ или, наоборот,
при заданной ШГЛ обеспечивается минимальный УМБЛ. Однако, для ВО и ДН ДЧ
характерен ряд существенных недостатков. Так, при необходимости обеспечить УМБЛ
в пределах -30...-40 дБ и количестве элементов АР NA<60 на краях амплитудного
распределения появляются характерные пикообразные выбросы, реализация которых в
МАР затруднена вследствие взаимовлияния элементов решетки. Кроме того, БЛ ДН
имеют одинаковый уровень, что резко повышает k. При этом ДН ДЧ очень
чувствительны к искажениям АФР, обусловленным влиянием различных
дестабилизирующих факторов [324]. Наконец, при одном и том же УМБЛ ДН,
обеспечиваемом различными ВО, для окон ДЧ имеют место меньшие значения
|Amin|/|Amax|, (Amin(xn)=min{A(xn), }, Amax=max{ A(xn), }, чем для ряда других
ВО; этот параметр важен с точки зрения практической реализуемости с учетом
конструктивно-технологических ограничений.
В связи с перечисленными выше недостатками практическое применение ВО ДЧ весьма
ограничено, а соответствующие им ДН чаще всего используются в качестве
своеобразных эталонов, с параметрами которых производят сравнение параметров
ДН, соответствующих другим ВО. Так, степень уширения ГЛ ДН можно
характеризовать соотношением ШГЛ Dq0,5/Dq0,5ДЧ для анализируемой ДН и ДН ДЧ при
фиксированных NA и УМБЛ [126, 313].
Аподизирующей функции КБ соответствует ДН, имеющая максимальную энергию в ГЛ
при условии ограниченной общей энергии излучения [126]. Кроме того, ВО КБ
являются хорошим приближением решения сходной задачи - при задан-
ных энергии излучения и размерах раскрыва найти функцию, для которой суммарная
энергия излучения АР в секторах углов вне ГЛ ДН минимальна [326]. Точным
решением этой задачи являются ВО Барсилона-Темеша, но сходство результатов и
относительная простота вычислений значений отсчетов для ВО КБ делает
практическое применение ВО КБ более предпочтительным.
Достоинства ВО КБ также состоят в следующем. Во-первых, при одинаковом УМБЛ для
ДН КБ и ДН ДЧ параметр Dq0,5КБ/Dq0,5ДЧ имеет порядок 1,15...1,25, что
достаточно хорошо. Во-вторых, при УМБЛ ДН выше -30 дБ ВО КБ имеет на краях
значение Amin/Amax, отличающееся от нуля, поэтому при не слишком жестких
требованиях к УМБЛ ВО КБ могут быть использованы и при наличии
конструктивно-технологических ограничений [316]. ДН КБ также могут быть
использованы в качестве эталонов, особенно когда основным критерием при
описании направленных свойств АР выступает параметр k.
Ряд ВО и ДН, полезных на практике и обладающих хорошими характеристиками, можно
отнести к классу структурно-параметрически оптимизированных [126]. Этот термин
подразумевает следующее. Предполагается, что аналитически ВО записывается в
виде некоего выражения, в которое входят параметры, которые можно варьировать с
целью изменения характеристик ДН и достижения их оптимальности в соответствии с
некоторым критерием. Так, например, были синтезированы окно Хемминга,
позволяющее обеспечить очень высокую степень подавления первого, ближайшего к
главному, БЛ ДН, и окно Ханна, обладающее высоким быстродействием по реализации
в частотной области [126]. Модифицируя и расширяя принцип, заложенный в основу
синтеза окон Ханна и Хэмминга, Блэкманом, а затем Наттолом и Хэррисом были
получены ВО [327, 328], в общем виде описываемые в виде
. (2.5)
В качестве
- Київ+380960830922