确定红外引信的工作波长

选择红外引信工作波长的问题，看起来似乎很简单，只要选择在目标辐射强度最大的波段内工作就可以了，而其他波长的辐射能量都要求滤波器予以完全吸收。这样的选择只是从引信抗干扰的要求出发，还必须考虑另一方面，即合理选择工作波长，不但能满足抗干扰的要求，还可以减少引信作用距离的散布。

不同目标所辐射的红外光谱差别很大，如果将目标辐射最强处的光谱作为引信的工作波段，这样将使引信的工作波段展得太宽。另外，不同目标的红外辐射强度也有很大不同，例如，涡轮式喷气发动机的辐射强度比活塞式发动机的辐射强度约大10倍，由此造成红外引信对不同目标的作用距离可能产生很大的散布。

单位面积上的辐射强度称为辐射照度，可由下式决定

式中，K为红外辐射通过大气的衰减系数；P为目标在引信接收方向上的辐射强度，W/sr；r为辐射源到引信接收器的距离，m。

设EP为引信开始动作时引信敏感元件上的辐射照度值，对于不同的辐射强度P1与P2，引信作用距离为r1与r2，则有下列关系

或

由于红外引信作用距离一般在几十米之内，可以认为红外辐射通过大气层的衰减系数为(www.xing528.com)

Kr1＝Kr2＝1

此时

如果P1等于200W/sr为活塞式发动机的最大辐射强度，r1＝20m为引信的作用距离，那么当喷气式发动机的最大辐射强度为P2＝1 800W/sr时引信的作用距离为

引信作用距离增加了2倍。引信作用距离的差异，显然会降低弹药的毁伤效率。

图7-13　辐射通量光谱特性

如何减少作用距离的散布呢？在设计引信时，应适当选择引信敏感装置通带，来减小作用距离的散布。因为辐射场的强度随着温度增加而加大，同时辐射强度最大处的光谱的波长则随温度的提高而变短。例如，对于螺旋桨装置的飞机，温度为300℃，对应辐射通量最大值的波长（λm）范围在4.5～5.5μm，其辐射通量的光谱分布如图7-13中曲线2所示。对喷气式发动机飞机，辐射器的温度达600℃～700℃，这时辐射的光谱分布最大值向较短的波长一边移动，λm范围为3～4μm，如图7-13中曲线1所示。如果在设计引信时，通过选择适当的滤光器和光敏电阻的综合光谱特性，如图7-13中曲线Hλ所示。使其最大值，即引信的工作波长就在辐射体温度较低的目标辐射最强的光谱上，如图中λ在4.5～5.5μm的范围内。那么对于温度较低的辐射体，虽然它所辐射的能量少，但它所辐射的能量被引信接收的多，即接收效率高。对于温度较高的辐射体，虽然其辐射的能量多，但由于其辐射最强处的光谱的波长不在引信的工作波段内，而处于引信工作波长范围内只有一小部分能量被引信吸收，即接收效率低。这样，虽然辐射体所辐射的能量差别很大，但实际被引信接收系统接收并能转变成电信号的能量，其差别却大为减少，因而减少了引信作用距离的散布。这样做的同时，也使引信的工作波段变窄，从而使引信的抗干扰性提高。