单脉冲跟踪雷达的干扰分析

对单脉冲跟踪雷达的干扰与对圆锥扫描制跟踪雷达的干扰有很大的不同。

（1）单脉冲雷达提取跟踪误差信息是在一个脉冲内获取，而圆锥扫描制跟踪雷达获取误差信息。至少需要6～8个脉冲。

（2）单脉冲雷达角跟踪接收机采用多信道接收，一般方位角两路接收机、仰角两路接收机。而圆锥制跟踪接收机是单信道接收。

（3）单脉冲跟踪雷达的跟踪误差可以做得很小，可达零点几密位量级；而圆锥制扫描跟踪雷达的跟踪误差，一般做密位量级。

（4）单脉冲跟踪雷达的抗干扰能力比圆锥制扫描跟踪雷达的抗干扰性能强。正因为这些，单脉冲跟踪雷达得到大力发展，而圆锥制扫描雷达最后被淘汰。单脉冲雷达的组成如图1.18 所示。

图1.18　单脉冲雷达的基本组成原理框图

1.对单脉冲雷达的地面干扰试验

对单脉冲雷达的干扰试验如图1.19 所示。干扰试验样机由信号源、噪声源、放大器、移动脉冲产生器、接收与发射天线组成，在干扰发射天线旁边放一个角反射器（约10 m2）。

图1.19　对单脉冲跟踪雷达干扰试验

试验方法和步骤如下：

第一步：先开雷达，工作正常后，能稳定地跟踪角反射器；

第二步：把信号源的频率调整到与雷达频率相同；

第三步，开干扰机，约在2 s 内天线开始摆动，或丢失目标。

在做试验的时候，记录仪一直开机工作，记录单脉冲雷达的距离自动跟踪电压、方位角自动跟踪误差电压、仰角自动跟踪误差电压。重复多次试验，试验的结果都相同。

在记录仪上记录的单脉冲雷达的距离跟踪误差电压、方位角跟踪误差电压、仰角跟踪误差电压如图1.20 所示。

图1.20　地面试验的UR、Uβ、Uα记录曲线

（a）干信比（电压）为1.3 时UR、Uβ、Uα记录曲线；（b）干信比 （电压）为2.5 时UR、Uβ、Uα记录曲线；（c）干信比（电压）大于2.5 时UR、Uβ、Uα记录曲线

从记录仪记录的UR、Uβ、Uα误差电压曲线，与直观地看雷达受干扰后天线的摆动情况和丢失目标的情况是一致的。

由此试验说明，单脉冲跟踪雷达是可以干扰的。对地面的试验有些人还有不同的认识，后来又做了空中对试。

2.对单脉冲雷达的空中干扰试验

单脉冲雷达空中对试的组成如图1.21 所示。

将干扰样机装在一架运输机上、单脉冲雷达装在歼击机上，首先让单脉冲雷达稳定地跟踪目标后，通知干扰机开机，干扰机开机后，雷达天线摆动或丢失目标。做了三个进入试验，都是如此现象。在单脉冲雷达的影像显示器上用自动照相记录显示，同雷达天线受干扰后的摆动一致，如图1.22 所示。

图1.21　对单脉冲雷达的空中干扰试验

A—自卫干扰载机；B—攻击机单脉冲雷达载机。(www.xing528.com)

图1.22　空中干扰单脉冲雷达的记录

代表炮口方向；代表被攻击的目标影像；此虚线圈内，表示允许的瞄准误差圈。

若目标影像在此圈内，开炮射击，可能击中目标；若目标影像跑到圈外，表示炮口没有对准目标。

图1.22 是用每秒4 张的快速照相机摄的目标影像。图1.22 （a）～（e），目标影像已到虚线圈的边缘；图1.22 （f），已跑出圈外；至图1.22 （h），已跑出圈太远，这就再次说明单脉冲跟踪雷达是可以干扰的。但是，目前对单脉冲雷达的干扰有许多研究分析，有些分析结论差距很大，不论如何分析，都应以试验为依据。

3.对单脉冲跟踪雷达干扰的原理分析

1）宽带瞄准式连续波噪声干扰

这种干扰方式已经试验过多次，干扰效果比较好。从基本原理上讲，单脉冲雷达是可以跟踪噪声源的，而实际干扰试验中，它没有能跟踪噪声源。我们分析其原因，认为单脉冲雷达能跟踪的原理有两个假设：①假设跟踪接收机系统两路是绝对平衡的；②假设跟踪接收机的频带宽度 （简称带宽）是无限宽，即Bτ ＞1，其中，B 为接收机带宽，τ 为脉冲信号宽度（简称脉冲宽度）。实际上，跟踪接收机两路也不完全平衡，而接收机带宽也是有限的。

可以把噪声源看成一个随机窄脉冲，例如，接收机带宽B=2 MHz，随机噪声为一个窄脉冲，其脉冲宽度τ=0.05 μs，则Bτ=2 ×106 ×0.05 ×10-6=0.1 ＜1。不满足单脉冲雷达假设条件，因此，它不能跟踪噪声源。

2）用距离欺骗加噪声脉冲干扰

地面干扰单脉冲雷达的试验数据表明，干扰噪声脉冲电压/信号回波脉冲电压大于2.5 时，可以有效地干扰单脉冲雷达，使受干扰后的2～3 s 内丢失目标。距离欺骗干扰使雷达距离波门全部跟踪噪声干扰脉冲，然后突然把干扰去掉。雷达在距离上失去信息后，就自动转入角度搜索，这是用距离欺骗达到在角度上干扰的目的。对单脉冲雷达的距离欺骗干扰，与对圆锥制跟踪雷达的距离欺骗干扰原理和方法基本相同。

3）用相位波前失真对单脉冲雷达的干扰

用相位波前失真对单脉冲雷达的干扰如图1.23 所示。

图1.23　雷达和目标之间的相对位置

A、B—安装在被保护飞机两翼上的干扰天线位置；P—雷达所在位置；A—干扰天线1；B—干扰天线2；AB—距离为L。

假设AB 与PO 相垂直时，A 与B 辐射到P 点的信号无波程差，如果倾斜一个角，则产生波程差，即相位不一致，则该误差为

式中　θ′——AB 点源产生的波前失真所引起的雷达定向误差；

　　　a——两点源信号幅度比；

　　　——两点源的连线与雷达的垂线夹角。

根据式（1.20），可以得到相位差和相位的关系曲线，如图1.24 所示。在a=0.966 时，=180° 所产生的跟踪误差为L 的29 倍。例如，将两干扰天线安装在被保护飞机的机翼两端，相距为20 m，两天线发射的能量比为0.966，在雷达天线口面上产生的相位差为180°，则对雷达产生的跟踪偏差为20 ×29=580 （m）。由此例可以看出，用相位波前失真原理干扰单脉冲雷达是可行的。

图1.24　两点源干扰误差和相位的关系

在被保护飞机的机翼两端各加一个干扰天线，共用一个干扰发射源，调整两路输出的幅度和相位，使两路天线的输出幅度接近相等，但又不能完全相等，两路的相位接近180°。两路信号在空间形成干涉，使辐射源波前形成失真。雷达接收到这个信号时，波束产生偏差，从而引进角度跟踪的偏差，增大了单脉冲雷达的角跟踪误差，使它不能满足瞄准射击的要求。这种干扰在原理上是完全成立的，但是实现这种干扰很困难，因为不容易把两路的幅度调到接近相等，也不容易把两路的相位调到接近180°，需要的干扰功率也比较大。

4）对单脉冲雷达的频率失谐干扰

单脉冲雷达的回波信号载频中心频率是其接收机通频带的中心频率，若干扰信号的中心频率在其接收机通频带的边缘，则再加上Bτ ＜1。根据单脉冲雷达的原理分析和试验结果，单脉冲雷达误差极性不随跟踪天线的位置变化而变化，而有正、负误差脉冲输出，因此引起跟踪天线的摆动，使单脉冲雷达的角跟踪误差超过战术指标允许值的要求。对单脉冲雷达干扰的理论还很不完善，需要不断地进行实践，不断地总结经验，从中提取有规律的东西，上升为理论，进一步指导对单脉冲雷达的有效干扰。