探秘雷达隐身技术原理

雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，通过接收机探测目标对来自发射机的电磁波的回波，实现对目标的检测。无论是利用多普勒频移现象实现的对运动目标的测速和跟踪，还是利用合成孔径雷达对地面固定场景目标的成像技术，雷达探测到目标的根本在于是否能够接收到目标的雷达回波以及是否能够有效区分目标回波和背景杂波。

雷达距离方程（Eaves and Reedy，1987；Skolnik，2001）是通过各种系统设计参数将接收到的回波功率与发射功率相联系的一种确定性模型，是基本的系统设计和分析的基础。

式中：Pr为雷达接收机最小可检测信号功率（dBm）；Pt和G为雷达发射功率和天线增益；λ为雷达工作波长（m）；σ为被探测目标的雷达截面积（radar cross section, RCS，又称雷达散射截面，dBsm）；R为探测距离（m）；LS为系统损耗因子；La（R）为大气损耗因子。

可见，雷达在自由空间的最大探测距离与被探测目标的雷达截面积（RCS）的1/4次方成正比，即雷达接收功率按照雷达到目标距离的4次方下降。所以，雷达检测一个给定RCS的目标的能力随着距离的增加而快速下降（表10-8）。要使雷达的探测距离降低，就必须降低目标的RCS。

表10-8RCS减少和雷达探测距离的关系(www.xing528.com)

雷达隐身技术是指通过减弱、抑制、吸收、偏转目标的雷达波回波强度，降低目标的RCS，使其在一定范围内难以被敌方雷达识别和发现的技术。如前所述，其技术核心是降低目标的雷达截面积（RCS）。主要有三种技术途径，各有优缺点和适用对象。

一是通过目标外形设计，减少目标在雷达接收机方向上的回波，从而降低雷达探测到的RCS，称为外形隐身技术。实际使用过程中，存在目标的部分外形无法随意更改、部分外形需要和固有设备匹配的问题，目前常用于飞机等大型军事目标的隐身设计。

二是通过可以吸收雷达波的吸波材料（badar absorb materials, RAM）吸收并在材料内部耗散入射雷达波，从而降低目标对雷达的回波，降低目标的RCS，称为吸波材料技术。存在面密度较大、频带较窄、难以拓宽的问题。

三是通过外部的有源或无源阻抗加载技术实施对消或干扰的阻抗加载技术，是通过附加或外置设备，比如等离子体来实现雷达隐身。因此，在大型军事目标的雷达隐身设计中，往往是三者的相互结合。一架隐身效果为20dB的飞机，外形隐身技术贡献为5～6dB，吸波材料贡献为7～8dB，其他为阻抗加载技术的贡献。