Переключение лепестков
Переключение лепестков — это метод, использовавшийся на первых радарах для повышения точности отслеживания. В нем используются два слегка разнесенных антенных элемента, чтобы направить луч немного по обе стороны от средней линии антенны. Сигнал радара переключался между ними и производил две «вспышки» на дисплее. Сравнивая длины вспышек, оператор мог определить, какая из них дает более сильную отдачу, тем самым указывая, в каком направлении следует перемещать антенну, чтобы направить ее прямо на цель. [1] Эта концепция использовалась недолго и к концу Второй мировой войны была почти полностью заменена системами конического сканирования . Эта концепция также редко упоминается как последовательное деление., особенно когда сигнал переходит между несколькими разными углами, а не только между двумя.
Ранние радиолокационные антенны обычно состояли из нескольких небольших дипольных антенн перед пассивным отражателем. Диполи были размещены таким образом, чтобы они конструктивно создавали помехи перед антенной, тем самым «направляя» сигнал в этом направлении. Угловой разброс луча зависит от количества элементов, чем больше элементов, тем точнее сфокусированный луч. Огромное количество таких элементов было бы идеальным, но нецелесообразным из-за необходимости их размещения на определенном расстоянии друг от друга в зависимости от длины волны .используемого радиоисточника. В ранних «длинноволновых» системах, подобных тем, которые использовались британцами и США, это вынуждало размещать элементы на расстоянии нескольких футов друг от друга, что ограничивало количество диполей до дюжины для любой антенны разумного размера.
Полученные углы луча для такой системы обычно были слишком широкими, чтобы их можно было использовать непосредственно для наводки орудия . Например, у американского SCR-268 ширина луча составляла 2 градуса, и как только цель попадала в этот луч, оператор не мог легко сказать, в какой части луча она находилась. Для прямой стрельбы потребуется угловая точность около 0,1 градуса. В начале использования система вместо этого была соединена с прожектором , который наводился на цель с помощью радара. Затем прожектор будет отслеживать цель вручную, а наводчики будут прицеливаться визуально. В этой роли, даже днем, информация о дальности, предоставляемая радаром, была неоценимой.
Переключение лепестков значительно повысило точность при добавлении небольшой сложности. Вместо одного набора дипольных элементов в каждой точке решетки было размещено по два. Затем радиосигнал попеременно переключался между двумя наборами диполей, обычно с помощью механического переключателя с приводом от двигателя. Обратный сигнал от одного комплекта посылался с небольшой задержкой, немного смещая свой «пик» на операторском осциллографе в сторону. Поскольку переключение происходило быстрее, чем мог уследить глаз, результат отображался на дисплее в виде двух хорошо сформированных пиков.
Поскольку каждый лепесток был немного смещен от центра, если бы цель не находилась по центру середины антенны (в целом), один из двух отраженных сигналов имел бы большую силу, чем другой. Таким образом, оператор мог удерживать антенну наведенной на цель, просто перемещая ее, чтобы оба отражения были одинаковой высоты на дисплее. Поскольку лепестки были расположены так, чтобы перекрываться лишь слегка, был только очень маленький угол, при котором два отражения были бы равными - даже небольшое перемещение цели за пределы центральной линии быстро сделало бы один сигнал намного сильнее. Таким образом, полученное измерение было намного более точным.
Коническое сканирование по своей концепции было похоже на переключение лепестков, но, как следует из названия, оно работало вращательно, а не в двух направлениях. Это позволило оператору получить двухмерное представление о том, какое направление имеет наибольшую отдачу, и в результате стало намного проще работать. Однако коническое сканирование можно было легко использовать только на антенне с одним рупорным облучателем, что практично только для микроволновых радаров. Когда такие системы были введены в эксплуатацию, переключение лепестков вообще исчезло.
