捷变频雷达遭受的干扰问题优化方案

捷变频雷达的产生，专门为了抗瞄准噪声干扰。以前的瞄频干扰机的一般瞄频时间：在20 世纪50年代为秒量级；在70年代为毫秒量级；在80年代为微秒量级；在90年代为几十毫微秒量级。

在20 世纪70年代，由于瞄频时间需要毫秒量级，因此，捷变频雷达每发一个脉冲，就变一次频率，那时瞄频式干扰机瞄频速度还跟不上它的频率变化，所以，有一段时间捷变频雷达曾经起到了它的抗干扰作用。在80年代，瞬时测频接收机的研制成功，再加上与瞬时频率引导相结合，可使瞄频时间缩短到微秒量级。

1.地面掩护式干扰

在地面掩护式干扰机中，干扰机可以配置在被保护目标前面，干扰机中的接收机先接收到雷达信号，被保护目标后反射信号，如图1.25 所示。

图1.25　地面掩护式干扰机与被保护目标的配置示意图

A—被保护目标的中心；r—被保护目标的半径；B—干扰机的位置；d—干扰站距被保护目标的距离；θ—敌机入侵角。

在图1.25 中按三角定理，得

设τ 为允许的测频和瞄频所需的延迟时间，c 为光速，则

如果d=3～5 km，r=1 km，代入式（1.21），算得的数据见表1.11。

表1.11　干扰配置与进入角度允许延迟时间关系

根据表1.11 可知，如果干扰机配置在被保护目标前3 km，瞄频时间小于3.3 μs，在θ= ±60°时，可以有效地干扰捷变频雷达。换句话说，这种干扰与干扰常规脉冲雷达相同，只要干扰配置满足图1.25 的要求，干扰的效果还是很好的。

2.自卫式干扰机对捷变频雷达的瞄准式噪声干扰

捷变频雷达有多种捷变频类型，例如，磁控管捷变频、固定数频率点捷变频、固定多点捷变频、数字编码捷变频等。对付不同的捷变频雷达，可以有不同的干扰方式。

1）对电调磁控管捷变频雷达的干扰

磁控管的捷变频是有一定的捷变频规律的。一般在频段的两端频率变化密集，在频段的中间频率比较稀。用频谱测量，可以找出它的频率变化规律，进行频率预测。频率预测的方法：一般是根据磁控管捷变频的规律，列出一个数学表达方程，在收到该捷变频信号第4、5个脉冲后，就可以预测到第6个脉冲应该跳在什么频率上，收到第6个脉冲后，就可以预测到第7个脉冲应该跳到哪个频率上，收到第7个脉冲后，预测第8个脉冲……依此类推。雷达捷变频的频率一定是落在干扰信号的频谱之中，其干扰效果接近于干扰常规脉冲雷达的效果。

对捷变频磁控管的另外一种干扰方法：由于捷变频磁控管的频率工作点大部分工作在频段的两端，因此，把干扰机的干扰频谱预先调在被干扰雷达频段的两端，中间频段用快速扫频干扰。用这种方法对磁控管捷变频雷达进行自卫干扰，可使85%的脉冲受到干扰。因此，它的干扰效果也能接近对常规脉冲雷达的干扰效果。

2）对固定数点捷变频雷达的干扰(www.xing528.com)

这种捷变频雷达固点几个频率点，在这几个频率点上进行随机的跳频，如它的频率点为f1、f2、f3、f4、…、f8，在这8个频率点上随机跳频。在干扰机内，有一种测频记忆设备，只要它测一次，这8个频率点都可以记录下来。它就发射这8个频率点的干扰信号，再加噪声调制，捷变频雷达不论跳在哪个频率点上，都能受到噪声压制式干扰。每个频率点上的干扰等效功率相当于降低了1/8，使干扰暴露距离增大1.7 倍。例如，对常规脉冲雷达干扰暴露距离为1 km 时，将它改成捷变频雷达后，其干扰暴露距离变成了1.7 km，仍然具有较好的干扰效果。

3）对固定多点跳频的捷变频雷达的干扰

固定跳频点n 一般不超过20个点频，例如，在X 频段，它的工作频段范围为500 MHz，跳频点数目为20个。对于这种捷变频雷达，仍然可以采用储频记忆，同时发射20个频率点的干扰信号，使雷达不论跳在哪个频率点，都要受到噪声压制式干扰。这种干扰使干扰暴露距离增加n1/4 倍，例如，n=20时，干扰暴露距离增加2.1 倍；频率点再多时，干扰发射机的多频率调制损耗增大，干扰的暴露距离增加大于n1/4倍。

4）对随机数字编码跳频的捷变频雷达的干扰

对这种捷变雷达的干扰，一般采用宽带噪声阻塞干扰。这种干扰可使干扰暴露距离增大的倍数（经验公式）为

式中　Kf——常规脉冲雷达干扰时的接收机带宽与干扰频谱宽度比，

　　　Δf——雷达接收机频带宽度；

　　　ΔF——干扰常规脉冲雷达时的干扰频谱宽度；

　　　ΔFa——干扰机阻塞干扰时的干扰频谱宽度；

　　　Ka——宽频谱干扰时，噪声频谱质量下降系数。

将Kf计算式代入式（1.22），则式（1.22）可写成

例如，ΔFa=500 MHz，ΔF=5 MHz，Ka=0.5，代入式（1.23），算得Kx=200，则干扰暴露距离增大Kx1/4 倍，应为3.8 倍。对于宽带阻塞式干扰，其干扰暴露距离为

式中　Rminx——对常规脉冲雷达干扰时的干扰暴露距离；——对阻塞干扰时的干扰暴露距离。

对自卫干扰而言，宽频带阻塞干扰相对影响不是太大；而对预警雷达而言，其干扰暴露区的影响很大。例如，原干扰机对某种雷达干扰形成的暴露区如图1.26 所示。由于雷达采用了随机宽带跳频抗干扰，而干扰则采用宽带阻塞干扰 （其他参数不变）。这两种干扰形成的两个干扰暴露区如图1.26所示。

图1.26　对常规脉冲雷达干扰与对宽带随机捷变频雷达干扰暴露区示意图

A—雷达所在位置；B—干扰机所在位置。

由图1.26 可以看出，在雷达未受干扰时，它的探测区是在以200 km 为半径的一个圆内。如果它是一个常规脉冲雷达，受到瞄准式连续波噪声压制干扰时，它的有效探测区（干扰暴露区）为区内。在雷达辐射等效功率相同的条件下，改变成宽带捷变频雷达；而干扰机在等效辐射功率相同的条件下，改变成宽带阻塞干扰（Kx=200），使雷达的有效探测区变为区内，使干扰暴露区增加很大，使干扰的有效区变成a、b、c 三角区内。由此可见，捷变频雷达，特别是宽带随机捷变频，它的抗干扰效果还是很显著的。为了对抗随机宽带捷变频的抗干扰措施，在干扰机中，或是增大干扰机干扰等效功率，或是增加干扰发射机数量，使它变成窄带阻塞干扰。在干扰频段上相互连续，可以有效地对付宽带随机捷变频雷达。