电子防护的更多措施,保护雷达不受干扰 留言

反交叉极化

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交叉极化干扰机向单脉冲雷达发射交叉极化信号,可以导致雷达天线无法跟踪目标。这种干扰技术取决于雷达系统天线存在交叉极化的Condon瓣。

反交叉极化电子防护目的是消除Condon瓣,或使Condon瓣的大小降到最低,使交叉极化干扰无效(如果想实施有效干扰,需要显著增大干扰功率)。

如图所示,一个是采取反交叉极化电子防护措施的Condon瓣尺寸,一个是没有采取反交叉极化电子防护措施的Condon瓣尺寸。需要注意的是,一个雷达天线周围通常有4个Condon瓣,该图是天线波束的二维方向图。 

射频易商城Condon瓣变小可以降低交叉极化响应,削弱交叉极化干扰的效能

反交叉极化电子防护一般通过两种方法实现,一种是平面相控阵,另一种是极化滤波。Condon瓣是由靠近天线边缘的相控阵单元的微分增益引起的。这意味着均匀照射的平面相控阵要么没有Condon瓣,要么Condon瓣非常弱。

与雷达回波信号极化匹配的极化滤波器,可以消除进入雷达的横向极化干扰信号,或者使进入雷达的横向极化干扰信号降到最低。这取决于既定目标的极化回波响应,实际上很难实现。

前沿跟踪

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距离波门拖引(RGPO)干扰依次延迟接收脉冲,而后增大功率转发它们。如图8所示,干扰信号脉冲向右移动后续每一个脉冲(即增大时延),会导致雷达推算的雷达到目标的距离增加。这导致雷达丧失距离跟踪能力。

如果雷达跟踪目标回波信号脉冲的前沿而不是全脉冲(如图9所示),因为干扰机延迟电路的最初延迟,雷达看不到延迟的干扰脉冲。

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当一套雷达系统采用前沿跟踪时,将忽略真实目标回波的延迟。因此,雷达可以继续跟踪真实目标的回波信号。当切换到距离波门拖近(RGPI)干扰模式时,干扰机生成假脉冲导致真实目标的回波信号数量增加,可以再次使雷达丧失距离跟踪能力。

如下图所示,前沿跟踪的另一个特点是可以抗地面反射干扰。如果采用前沿跟踪,因为地面反射信号的传输路径更长,所以雷达不受地面反射干扰的影响。

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抗地面反射干扰:因为地面反射信号传输的距离较远,所以地面发射信号到达雷达比目标回波信号前沿到达雷达滞后一小段脉冲宽度。因此采用前沿跟踪可以对抗欺骗干扰。

宽-限-窄

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自动增益控制干扰时,干扰机发射一连串低占空比的短脉冲。这些脉冲“捕获”雷达的自动增益控制(AGC),导致发送到雷达处理器的信号数量减少。这一过程一直持续到无法探测目标回波信号为止。

这些短干扰脉冲也占据了很宽的带宽。“宽-限-窄”是一种接收机设计,接收脉冲输入一个如下图所示的宽带放大器。该放大器的输出信号进行限幅,可以抑制强干扰脉冲。

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“宽-限-窄”电子防护技术采用一个宽波道和一个用于降低宽带信号功率的限幅器。这样可以使雷达接收机的自动增益控制响应常规带宽信号。

然后,信号流传输到与雷达信号相匹配的带宽变小的信道。在这个信道实施自动增益控制,可以防止功率强的窄干扰脉冲捕获自动增益控制。 

频率捷变

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某些雷达系统采用频率捷变技术改善目标探测能力,雷达基于一组脉冲集或突发脉冲集改变频率。频率捷变也可以通过多种方式降低干扰机的效能。如果脉冲集中的频率伪随机变化,干扰机无法知道下一个脉冲的工作频率(但雷达知道)。

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因此,干扰机必须干扰所有可能的工作频率。这不仅需要将干扰功率分散到全频段,还需要单独干扰每个雷达工作频率。由于每个雷达脉冲只使用一个频率,所以既可以通过频率的数量,也可以通过雷达带宽分割的频率范围,减小有效的干信比。

第二个困难是干扰机造成的。这是因为压制式脉冲或欺骗干扰波形需要预测未来脉冲,但是干扰机无法掌握发射脉冲的频率。

脉冲重复频率抖动

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当雷达系统的脉冲重复间隔伪随机变化时,脉冲重复频率会“抖动”。这意味着干扰机无法预测下一个脉冲的到达时间。脉冲重复频率抖动可以对抗距离波门拖近干扰,如果生成压制式脉冲,必须增大干扰脉冲带宽覆盖脉冲重复频率抖动的全部范围。

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脉冲重复频率抖动会引起脉冲传输期间脉冲重复频率的伪随机变化,防止预测后续脉冲的到达时间。

干扰源寻的

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如果雷达处理器查明干扰源,许多现代导弹都采用这种工作模式。脉冲多普勒雷达可以处理回波信号,查明大多数干扰样式。

采用干扰源寻的模式,可以制导具有干扰源寻的功能的导弹攻击干扰机。导弹可以射向高轨道,与雷达系统制导导弹相比,这种导弹的射程更远。 

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制导具有干扰源寻的功能的导弹,攻击装备有源干扰机的飞机干扰源寻的模式使敌方无法使用自卫干扰机,也可以攻击远距离防区外干扰机。

只要确定干扰信号的接收方向,地面雷达也可以进行干扰源跟踪。当多部雷达设备协同工作时,可以采用三角定位确定干扰飞机的位置。 

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在干扰方向,如果雷达波束探测一架干扰机,干扰信号会在雷达显示屏上生成一条亮线(频闪),这条亮线指明了干扰机的方位。雷达可以采用干扰源寻的模式对抗这个信号。

总结

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电子防护技术可以减小干扰机的干信比,同时增大雷达系统的烧穿距离。

超低副瓣使探测或干扰雷达系统更加困难。副瓣对消和副瓣匿影分别可以降低窄带信号和脉冲调制信号的副瓣干扰效能。反交叉极化电子防护天线的Condon瓣弱,或无交叉极化的Condon瓣。

单脉冲雷达系统从每个接收回波信号获取角度估算目标参数。因此,反增益干扰并不会降低单脉冲雷达系统的角度跟踪能力。事实上,任何从目标方向发射强信号的自卫干扰机都可以提高单脉冲雷达系统的角度跟踪能力。

如果干扰信号没有采用脉冲压缩调制,那么脉冲压缩可以减小干信比。干信比的降低量由时间带宽乘积决定。

脉冲多普勒雷达可以探测不同的脉冲、干扰(带宽比接收机带宽大)和箔条。这使雷达不受大多数非相参干扰和箔条的影响。

一种反自动增益控制的干扰技术(称为“宽-限-窄”),在自动增益控制之前进行宽带信号限制,防止干扰机捕获雷达的自动增益控制。

增大雷达系统的有效辐射功率或占空比,会增大烧穿距离,使雷达系统能在有干扰的情况下重新跟踪目标。

频率捷变使雷达系统以伪随机模式调到不同的频率。这样可以防止干扰机预测后续脉冲的频率,导致干扰机必须采用较宽的干扰频段。

脉冲重复频率抖动使干扰机无法预测后续脉冲的到达时间。这样可以防止距离波门拖近干扰和增大占空比的压制式脉冲干扰。

具有干扰源寻的能力的导弹系统,可以控制导弹攻击挂载有源自卫系统或防区外干扰机的飞机。在干扰源寻的模式下,一枚导弹可以发射到远远超过地面制导导弹射程的高轨道上。

 

原文始发于微信公众号(雷达通信电子战)

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