虽然相控阵雷达有诸多优点,但是其雷达本身的固有“三大弱点”并没有克服,因此,它使得对雷达的干扰仍然有机可乘。
1.相控阵雷达的三大弱点
(1)在雷达或无线电设备的通带内的信号,不分敌我,都能接收。
(2)不论雷达采用什么样的信号处理方式,只要干信比达到一定值,它就不能从干扰信号和有用信号的混合体中提取有用信号。
(3)虽然相控阵雷达天线的副瓣低,并且还可以采取副瓣调零等措施,但是它的天线副瓣仍然不可能为0,还是有副瓣电平存在。这就使干扰机的副瓣干扰可以实施,只是需要的干扰功率增大而已。
尽管相控阵雷达存在这些固有弱点,但是干扰机的研究技术人员从干扰有效性的“六大要素”方面,仍然可以有效地干扰相控阵雷达。
2.对相控阵雷达有效干扰的“六大要素”
(1)干扰频率要瞄得准。对脉冲多普勒体制,要求瞄频误差在千赫量级;对其他体制的雷达,瞄频误差在兆赫量级。
(2)干扰机的天线方向要对准辐射源,其角跟踪误差小于θB/3 (θB为雷达的半功率点波束宽度)。
(3)噪声压制干扰信号的时间不小于90%。
(4)干扰压制系数不小于各种不同体制雷达的要求值。
(5)干扰频谱宽度控制在ΔF/Δf=1.2~3 (ΔF 为干扰噪声信号频谱宽度,Δf 为雷达接收机带宽)。
(6)对变极化和多极化的雷达,应采用随机极化干扰,这在自卫干扰机中尤为重要,因为雷达不仅采用变极化抗干扰,还用不同极化改善雷达的探测性能。不论它改善极化是什么目的,从干扰的角度来看,对雷达的极化特性必须采用对应的措施。
3.对相控阵雷达干扰机研制的几个难点
1)高灵敏度宽瞬时带宽接收系统
相控阵雷达采用固体发射机,它的峰值功率低,天线副瓣增益平均降低两个数量级。因此,要求干扰机中的侦察接收机灵敏度提高4~5个数量级,而瞬时带宽又较宽(几十兆赫至千兆赫),增加了干扰系统研制的难度。
2)干扰机等效功率需要较大
为弥补相控阵天线副瓣较低的特点,按照雷达干扰方程,雷达天线副瓣降低了多少分贝,要达到原来的干扰效果,干扰等效功率就应增加多少分贝,这个比例从原理上讲是不变的。
3)干扰机的收发天线隔离度应改善
由于侦察接收机的灵敏度提高,再加上干扰发射机功率的增大,因此干扰机收发天线之间的隔离度需要增加。如果原来接收机灵敏度提高了40 dB,发射功率提高了10 dB,在相同的条件下,收发天线之间的隔离度就需要改善50 dB,这给干扰机的研制又增加了新的难度。
4)能适时地调整干扰参数
应能自适应地调整干扰机针对不同被干扰的对象所需要的干扰参数,应能侦察发现不同被干扰对象的参数,判别其雷达体制,提取特征常数,根据特征常数判别雷达体制。
(1)雷达信号的频谱特征:
①常规脉冲雷达,一般为0.1~3 MHz;
②脉冲压缩雷达,一般为3~10 MHz;
③合成孔径雷达,一般为10~1 000 MHz;(www.xing528.com)
④脉冲多普勒雷达,一般为1~3 kHz 或10~300 kHz。
(2)雷达信号的脉冲重频:
①常规脉冲雷达,一般为300~2 000 Hz;
②脉冲压缩雷达,一般为200~1 000 Hz;
③合成孔径雷达,一般为1 000~2 000 Hz;
④脉冲多普勒雷达,一般为5~300 kHz。
(3)雷达脉冲的宽度:
①常规脉冲雷达,一般为0.4~4 μs;
②脉冲压缩雷达,一般为5~10 000 μs;
③合成孔径雷达,一般为10~50 μs;
④脉冲多普勒雷达,一般为0.4~2 μs。
根据脉冲宽度、重频、谱宽这三个特征,判别被干扰雷达的体制,并能够自适应地调整干扰发射机的干扰频谱宽度和瞄频精度。
5)多点瞄频和跟踪
为提高现行雷达抗干扰能力,进行频率捷变或多频点工作。为了能够有效地干扰捷变频雷达和多载频雷达,在干扰机中应设有对捷变频和多载频跟踪组合。
6)进行战术与技术相结合的组阵干扰
为了对付相控阵雷达的多波束多方向测向和“天线副瓣调零”的抗干扰措施,干扰机应根据不同的地形和保护区域进行战术与技术相结合的组阵干扰。对相控阵天线的多方向副瓣调零和多波段工作的特点,干扰机应组阵配置,多载频跟踪,多波段工作,确保在干扰的有效保护区内能进行自适应的多波段工作,多载频跟踪、干扰有效方向数大于相控阵雷达的副瓣调零数。
7)改善干扰机的跟踪误差
改善干扰机的角度被动跟踪误差,确保角度跟踪误差Δθ≤θB/3。
8)解决干扰机高标准的天线收发隔离度要求
确保收发时间比例为1 ∶9、接收时间为毫秒和几十微秒的不发不收时间关系。除做好自身的收发隔离外,还要做好与其他电子设备如同平台的雷达、通信等电子设备的电磁兼容。
9)采用随机极化干扰
为对付雷达的多极化工作或变极化抗干扰,干扰机应采用随机极化干扰。特别是自卫干扰机,变极化抗干扰的效果显著,更应该做好随机极化干扰机的工作。
10)使干扰机做到“一机对多制”
在设计干扰机时,应选用需要最大干扰压制系数的雷达体制,计算所需要的干扰等效功率,使干扰机能够做到“一机对多制”,能够适应相控阵雷达高度综合的一体化雷达系统,使高水平雷达能有相应的高水平的干扰机相对应。
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