星载相控阵SAR的干扰方程研究

相控阵SAR 的工作原理与常规雷达的相似，只是在距离分辨力和方位分辨力方面采取了一些措施，使两维的分辨力改善到米的量级，或小于1 m。

在距离上，采用压缩的原理。发射宽脉冲，对回波进行压缩处理，使宽度压缩成Δτ，则距离分辨力为

式中　c——光速；

　　　Δτ——压缩后的脉冲宽度。

经过距离压缩处理后，雷达的得益系数为

在方位上提高分辨力的方法，是把一个波束内的信号进行积累处理，等效成一个很窄的波束天线的效果，因而提高了方位的分辨力。如图9.35 所示。

图中，B 为星载SAR 的载体，为直线运动；SAR 装在载体的侧面，雷达天线不转动，载体运动时，雷达天线随着移动。若天线的方位波束为θ0.5，则

图9.35　SAR 工作示意图

载体通过RT的时间为

在Tr时间内，雷达积累的脉冲回波数为

雷达的信号回波功率Pr，按雷达方程可写成

SAR 经过相关接收和两维压缩处理得到增益，折合到接收机的输入端的信号功率为

式中　Pt——雷达发射机输出功率；

　　　Gt——雷达天线增益；

　　　λ——雷达工作波长；

　　　Ld——雷达发射和接收的馈线损耗；

　　　τ——雷达发射脉冲宽度；

　　　Δτ——雷达经接收压缩后的脉冲宽度；

　　　fr——雷达脉冲重复频率；

　　　θ0.5——雷达天线方位波束宽度；

　　　β——雷达波束仰角；

　　　R——雷达与探测目标中心的距离；

　　　h——雷达载体平台高度；

　　　v——雷达载体运动速度；(www.xing528.com)

　　　σi——雷达分辨区面积内目标的有效RCS。

SAR 的干扰压制系数分析如下。

假设SAR 天线接收到干扰信号的功率为

式中　PjGj——干扰等效功率；

　　　λ——干扰机的工作波长；

　　　Rj——干扰机与雷达之间的距离；

　　　Gt（θ）——干扰天线对准的雷达天线副瓣增益；

　　　Lj——干扰机馈线损耗和大气损耗；

　　　γj——干扰机极化损耗。

根据干扰压制系数的定义，在最小干扰暴露距离时，在雷达接收天线的输出端，干扰信号的功率和雷达回波信号的功率比，定义为干扰机的等效干扰压制系数，用Kj∑表示。

进入雷达接收机的干扰信号，还受雷达接收机通频带的限制，不论干扰信号频谱有多宽，它只能进入与接收机带宽相同的频谱信号（Δfj），得Kf=

定义

将式（9.47）与式（9.48）代入式（9.49），得

式中　Bj——雷达的接收机带宽，

　　　Kf——接收机带宽与干扰频谱宽度比（其余参数同式（9.47））。

若将常规的数据代入干扰压制系数，即

化简得

SAR 的最大干扰压制系数Kj∑max，就是它最大的处理得益系数，因此，得

将式（9.51）代入式（9.52），化简得

从形式上讲，式（9.53）与常规脉冲雷达相似，但有些参数的内容已与常规雷达有较大的差别，而

例如，目标有效RCS（σi）是指在雷达天线波束内目标的等效RCS，而SAR 的σi是指在SAR 的分辨区内目标的有效RCS。

又如，雷达的峰值功率Pt，在常规雷达中，它的数值比较大；而在SAR中，由于它采用相参接收技术，很好地改善了雷达接收机的信噪比，在相同作用距离的情况下，使雷达的发射峰值功率有很大的降低。

在常规脉冲雷达中，一般Kf=0.3，由于SAR 采用了脉冲压缩技术和距离分辨力的要求，雷达接收机带宽较宽，因此，一般Kf≈0.8。