雷达对抗原理第10章 对雷达的无源干扰技术.ppt

第10章 对雷达的无源干扰技术 　　　　　　10.1 箔条干扰10.1.1 箔条干扰的基本原理　　箔条通常由金属箔切成的条、镀金属的介质丝/带等制成，其中使用最多的是尺寸为半波长的箔条丝，称为半波振子，它对该波长的频率谐振，产生的散射电场最强。　　目标的雷达截面积可以定义为目标散射总功率P2与入射功率密度S1的比值：σ=P2/S1，如果测得入射波的电场强度E1，又在距离R处测得散射波的电场强度E2，则有 　 　　对半波长箔条，如图10-1所示，入射波与箔条的夹角为θ，产生的感生电流为 考虑到箔条在三维空间中均匀分布，其平均雷达截面积应为σθ在空间立体角中的平均值， 图10-1 半波振子的雷达截面积 10.1.2 箔条的战术应用　　箔条是使用最早的一种无源干扰技术，历次战争都证明其在保护飞机和舰船目标方面具有优越的性能，因此它的广泛应用一直沿袭至今。　　箔条干扰各个反射体之间的距离通常比波长大几十倍，因而它并不改变大气的电磁传播特性。箔条的使用方式主要有两种。　　一种是在一定空域中大量投放，形成数千米宽、数十千米长的箔条干扰“走廊”，使雷达分辨单元中箔条的雷达截面积远大于目标的雷达截面积，以掩护战斗机群的突防。为了增加箔条的谱宽，还可以利用机上的有源干扰机照射箔条走廊，此时散射到雷达的干扰信号能量是箔条散射雷达照射信号和散射有源干扰信号的叠加。 　　另一种是在飞机或舰船自卫干扰时投放，箔条快速散开，形成比目标大得多的回波，而目标作机动运动，诱使雷达检测和跟踪箔条，脱离目标。图10-2为载机自卫干扰时的箔条投放示意图，在飞机机动前的航线上投放若干个箔条包，每个箔条包散开后形成的雷达截面积均大于载机的雷达截面积，各包之间的间距d小于雷达的空间分辨力，其中在径向方向上， 箔条包在投放后快速散开，一般载机作适当机动，以躲避雷达的探测和跟踪。这种箔条对干扰飞机身后的雷达更为有利，雷达的跟踪波门容易截获和锁定离雷达较近的箔条回波上。 图10-2 飞机自卫时箔条干扰示意图 　　　　　　　10.2 反 射 器　　反射器可以在较宽的频率范围内对入射电磁波产生很强的反射，这种反射信号可以形成假目标干扰，也可以改变其所在处物体的电波散射特性。　　一个理想导体的金属板，当其尺寸远大于波长时，可以对板面法线方向入射的电磁波产生强烈的反射，此时其雷达截面积为 　 其中A为金属板的面积。如果入射波偏离法线方向，则反射波也将偏离入射方向，相应的雷达截面积也将显著减小。因此对反射器的主要要求是：　　(1) 以小的尺寸和重量，获得尽可能大的雷达截面积;　　(2) 具有尽可能大的入射方向响应。　　为此，人们研制了多种性能优越的反射器，主要有角形反射器、双锥反射器、龙伯透镜反射器、万—阿塔反射器等。 10.2.1 角形反射器　　角形反射器是利用三个互为垂直的金属板制成的，根据每个金属板面的形状，可以分为三角形角反射器、圆形角反射器和方形角反射器等，如图10-3(a)、(b)、(c)所示。 图10-3 角形反射器 　　角形反射器可以在较大的入射方向内，通过两次折射，将入射电磁波反射回去；当入射波平行于某一个平面时，又可以通过其它两个平面完成反射，因而具有很大的雷达截面积，如图10-3(b)所示。角形反射器的最大反射方向为角反射器的中心轴方向，它与三个垂直轴的夹角相等，为54.75°。边长为a的三种角形反射器在该方向时的最大雷达截面积分别为 　　角形反射器对制造的精度、角度准确度、表面平整程度等要求较高，如果三个夹角不是90°，或反射面凹凸不平，将引起雷达截面积的显著降低。在aλ时，角度偏差应在±0.5°之内，板面不平度2 mm。在实际使用中，考虑到制造、保存、安装的难易和坚固、稳定程度，通常采用三角形角反射器。 　　三角形角反射器水平方向的半功率反射方向图宽度为40°，在仰角方向的最大反射方向为35°，半功率反射方向图宽度为40°；圆形角反射器水平方向的半功率反射方向图宽度为30°，在仰角方向的半功率反射方向图宽度为31°；方形角反射器水平方向的半功率反射方向图宽度为25°，在仰角方向的半功率反射方向图宽度为29°。增加方向图宽度的主要方法是采用多格(象限)角反射器，如常用的四格三角形角反射器，可以达到40°×4的方位覆盖，主要适用于地、海面。常用的八格角反射器可以达到方位为40°×4、仰角为40°×2的覆盖，主要适用于空中。 10.2.2 龙伯透镜反射器　　龙伯透镜反射器是在龙伯透镜的局部表面加上金属反射面而构成的。龙伯透镜是一种介质圆球，其折射率n随半径r变化，即 　　根据所加金属反射面的大小，龙伯透镜有90°、140°和180°的反射器，它们的波束宽度也分别为90°、140°和180°。当aλ时，龙伯透镜的有效