常规脉冲雷达干扰方程优化

下面以地对空干扰为例，来说明它的干扰方程的推导过程。地对空干扰的示意图如图1.6 所示。

以干扰站为基准建立一个坐标系，如图1.7 所示。

图1.6　地对空掩护性干扰示意图

A—地对空干扰站；B—雷达载机；C—被掩护的地面目标；D—被掩护的空中目标。

图1.7　地对空干扰的坐标系

A—干扰机位置；B—雷达机位置；C—被保护目标位置；E—雷达载机在地面投影点；　θ—雷达天线副瓣波束角；Rt—雷达到被保护目标的距离；Rj—雷达到干扰机的距离；d—干扰机与被保护目标间的距离；H—载机高度；E—B 点的投影点；β —干扰机天线的仰角。

雷达天线主瓣收到目标反射的信号回波强度为

雷达天线副瓣收到干扰信号的功率为

根据干扰压制系数的定义，有

将式（1.12）、式（1.13）代入式（1.14），进入雷达接收机的干扰信号和回波信号的功率比为

式（1.15）和式（1.16）统称雷达干扰方程。

若为自卫干扰时，干扰机与被保护目标装在一起，Rj=Rt，Gt=Gt（θ），则

式中　Kj——干扰压制系数，对雷达能够有效干扰时，在雷达接收机的输入端所需的干扰信号功率与回波信号的功率最小比值；

　　　PjGj——雷达干扰机辐射的等效功率；

　　　PtGt——雷达辐射等效功率；

　　　σ——保护目标在雷达天线主瓣照射区的等效面积；(www.xing528.com)

　　　Rj——干扰机至雷达的距离；

　　　Rt——雷达至被保护目标的距离；

　　　Ld——雷达发射机馈线损耗系数；

　　　Kh——干扰机极化不匹配损耗系数；

　　　Lj——干扰机馈线损耗系数；

　　　Kf——雷达接收机带宽与干扰频谱宽度比；

　　　Gt/Gt（θ）——雷达天线在干扰机方向的主/副增益比；

　　　σi——地物有效RCS （图1.8）。

地物有效RCS 计算公式为

图1.8　地物有效RCS 示意图

式中　r=2R′atan；

　　　ρi——单位面积的地物有效反射系数。

将参数代入式（1.18），得

式中　Ra——雷达与被保护目标中心的距离；

　　　τ——雷达脉冲宽度；

　　　c——光速；

　　　θ0.5——雷达天线水平波束宽度；

　　　β——雷达对地面目标的俯仰角。

由此可见，地物的反射系数是一个复杂的函数，它随着地质的不同有着不同的反射系数。当雷达探测的目标实际面积大于雷达的照射面积时，就要用式（1.19）来分析目标的RCS。如果目标的实际面积 （如飞机、坦克、小型桥梁等）小于雷达的照射面积，一般用该目标的等效RCS 来计算。如果需要把目标分隔成小单元来分析其等效RCS，将在SAR 中分析其分辨区内的等效RCS。目标的RCS 是一个专门研制的课题，特别是隐身飞机和吸收材料的出现，研究物体的等效RCS，有它特别的应用价值和现实意义。