雷达对抗原理第10章 对雷达的无源干扰技术

考虑到箔条在三维空间中均匀分布，其平均雷达截面积应为 σθ在空间立体角中的平均值，
(10-5)
用箔条回波遮盖目标回波时，要求在每个雷达分辨单元中箔 条的雷达截面积σ－1N是目标雷达截面积σ的KJ倍以上，N是雷
达分辨单元内的箔条平均数,
N

KJ
1
(10-6)
第10章 对雷达的无源干扰技术
图10-1 半波振子的雷达截面积
d c 2cos
(10-8)
其中α为飞机飞行方向与径向方向的夹角。在切向方向上
d R0.5 sin
(10-9)
第10章 对雷达的无源干扰技术 箔条包在投放后快速散开，一般载机作适当机动，以躲避雷 达的探测和跟踪。这种箔条对干扰飞机身后的雷达更为有利， 雷达的跟踪波门容易截获和锁定离雷达较近的箔条回波上。
第10章 对雷达的无源干扰技术 3． 机动型假目标 这种假目标主要用于模拟运动中的飞机、舰船、车辆等 目标的散射特性，一般由反射器、发动机和运动控制系统共 同组成。其中反射器提供假目标的散射特性，发动机提供假 目标运动的动力，运动控制系统控制运动的航迹。机动型假 目标可以在一定时间内全面、逼真地模拟真目标的散射和运 动特性。
的KJ(压制系数)倍以上。
第10章 对雷达的无源干扰技术
图10-4 雷达诱饵的典型布设
第10章 对雷达的无源干扰技术 2． 投掷式雷达诱饵 这类雷达诱饵可用于保护固定目标或运动目标。一般采 用火箭弹将其发射到预定位置，然后迅速成形、开伞悬吊或 充气滞空，形成较大的干扰功率或散射面积。当目标位于诱 饵附近时，诱使雷达跟踪诱饵。投掷式诱饵可以根据来袭威 胁方向、目标运动方向和当时的风速/风向等灵活选择射程、 射高等空间位置，部署和使用方便，得到了广泛应用。
目标的雷达截面积可以定义为目标散射总功率P2与入射 功率密度S1的比值：σ=P2/S1，如果测得入射波的电场强度E1， 又在距离R处测得散射波的电场强度E2，则有
(10-1)
第10章 对雷达的无源干扰技术
对半波长箔条，如图10-1所示，入射波与箔条的夹角为 θ，产生的感生电流为
I0

E1
πRcos(10-2)其中，RΣ=73 Ω，为半波振子的辐射电阻。该感应电流在R
处产生的电场强度为
E26R I00cos6 πR 0E R 1co2s
综合上述各式，可以得到单根箔条在特定空间夹角θ 时的雷达截面积为
(10-3)
σθ=0.86λ2 cos4θ
(10-4)
第10章 对雷达的无源干扰技术
第10章 对雷达的无源干扰技术
10.4 目标隐身技术
隐身是一项综合技术，用以尽可能地减小目标的各种可观测 特性，使敌方的探测器不能发现目标，或使其探测距离大大缩短。 隐身技术主要包括减小目标的雷达截面积、红外辐射特征、可见 光散射特征等。对于微波频段的雷达，主要的隐身技术手段有以 下4种。
(1) 合理设计目标的外形，特别是迎向电磁波入射方向的外 形。例如对于飞机目标，在满足空气动力学要求的条件下，采用 角反射小的翼身混合形体、全埋式座舱、V形垂尾、发动机半埋 式安装、背负式进气口以及取消暴露式外挂武器舱架等。一般来 说，表面没有明显的突变，表面的曲率半径小，都可以使回波功 率得到降低。
第10章 对雷达的无源干扰技术 4． 随行式雷达诱饵 这类雷达诱饵主要配属于运动目标或运动目标群，可以 在一定时间内随行目标运动，并且迎向威胁方向配置，自带 动力和一定的供电能力，对威胁雷达实施图8-3中的转发式 干扰。随行式雷达诱饵一般采用无人驾驶的运动平台(如无 人机)，由目标平台携带，需要使用时从目标平台分离投放， 完成任务后可回收或进行自毁式攻击。
max

4π
A2
2
(10-10)
第10章 对雷达的无源干扰技术 其中A为金属板的面积。如果入射波偏离法线方向，则反射 波也将偏离入射方向，相应的雷达截面积也将显著减小。因 此对反射器的主要要求是：
(1) 以小的尺寸和重量，获得尽可能大的雷达截面积; (2) 具有尽可能大的入射方向响应。 为此，人们研制了多种性能优越的反射器，主要有角形 反射器、双锥反射器、龙伯透镜反射器、万—阿塔反射器等。
第10章 对雷达的无源干扰技术 10.2.1 角形反射器
角形反射器是利用三个互为垂直的金属板制成的，根据 每个金属板面的形状，可以分为三角形角反射器、圆形角反 射器和方形角反射器等，如图10-3(a)、(b)、(c)所示。
图10-3 角形反射器
第10章 对雷达的无源干扰技术
角形反射器可以在较大的入射方向内，通过两次折射， 将入射电磁波反射回去；当入射波平行于某一个平面时，又 可以通过其它两个平面完成反射，因而具有很大的雷达截面 积，如图10-3(b)所示。角形反射器的最大反射方向为角反射 器的中心轴方向，它与三个垂直轴的夹角相等，为54.75°。 边长为a的三种角形反射器在该方向时的最大雷达截面积分 别为
龙伯透镜反射器的优点是：体积小，雷达截面积大，在 水平和垂直方向都有较宽的方向性；缺点是需要专门的材料 和制造工艺，造价高，重量大。
第10章 对雷达的无源干扰技术
10.3 假目标与雷达诱饵
假目标和雷达诱饵是破坏和扰乱雷达目标检测和识别的 重要手段，广泛用于目标伪装和重要目标的自卫保护等。 10.3.1 假目标
第10章 对雷达的无源干扰技术
第10章 对雷达的无源干扰技术
10.1 箔条干扰 10.2 反射器 10.3 假目标与雷达诱饵 10.4 目标隐身技术
第10章 对雷达的无源干扰技术
10.1 箔条干扰
10.1.1 箔条干扰的基本原理 箔条通常由金属箔切成的条、镀金属的介质丝/带等制
成，其中使用最多的是尺寸为半波长的箔条丝，称为半波振 子，它对该波长的频率谐振，产生的散射电场最强。
第10章 对雷达的无源干扰技术 三角形角反射器水平方向的半功率反射方向图宽度为 40°，在仰角方向的最大反射方向为35°，半功率反射方向 图宽度为40°；圆形角反射器水平方向的半功率反射方向图 宽度为30°，在仰角方向的半功率反射方向图宽度为31°； 方形角反射器水平方向的半功率反射方向图宽度为25°，在 仰角方向的半功率反射方向图宽度为29°。增加方向图宽度 的主要方法是采用多格(象限)角反射器，如常用的四格三角 形角反射器，可以达到40°×4的方位覆盖，主要适用于地、 海面。常用的八格角反射器可以达到方位为40°×4、仰角 为40°×2的覆盖，主要适用于空中。
第10章 对雷达的无源干扰技术
10.2.2 龙伯透镜反射器 龙伯透镜反射器是在龙伯透镜的局部表面加上金属反射
面而构成的。龙伯透镜是一种介质圆球，其折射率n随半径r 变化，即
n
2


r
2

a
(10-12)
式中a为透镜的外半径。具有这种折射率的龙伯透镜可以把入
射到透镜的平面电磁波汇集到一点，再把这一点源变成平面
第10章 对雷达的无源干扰技术
3． 拖曳式雷达诱饵 这类雷达诱饵主要配属于运动目标，并由目标提供动力 和运动控制，一般具有与运动目标相同的运动特性。拖曳式 诱饵平时保存在目标上，仅在受到雷达威胁时才从目标上施 放出来，通过拖缆控制其与目标的间距Rft(典型间距为80 m~ 150 m); 主要采用有源工作方式，由目标平台经过拖缆供电， 对威胁雷达实施图8-3中的转发式干扰。由于诱饵主要处于 目标运动的后方，对于迎向来袭的威胁，难以形成图10-4所 示的诱饵导前关系，因此拖曳式雷达诱饵在任务后期一般采 取断缆，使诱饵继续迎向威胁方向运动，而目标则迅速实施 机动规避。
第10章 对雷达的无源干扰技术
10.3.2 雷达诱饵
1． 固定布设式雷达诱饵
这类雷达诱饵主要用于保护固定目标。因此这类雷达诱
饵一般为迎向威胁方向的偏两点或三点布设，如图10-4所示，
其中诱饵与被保护目标的间距Rft应不小于威胁武器杀伤半径 rK的3～5倍, 即
Rft≥(3~5)rK
(10-14)
诱饵到达威胁雷达的辐射或散射功率也应是目标雷达截面积
1． 固定布设型假目标 这种假目标主要用于地/海面目标伪装，如采用各类反射 器和各种表面金属涂敷、充气成型的薄膜材料构成的假车辆、 假飞机、假桥梁、假建筑群等，不仅具有十分逼真的目标微 波、可见光散射特性，而且要求其布设和撤收迅速、简便。
第10章 对雷达的无源干扰技术 2． 空漂/海漂型假目标 这种假目标主要用于模拟空中飞机和海面舰船目标的散 射特性。空漂型假目标一般为灌注轻质气体定高漂浮的金属 涂敷气球，利用高空气流带动其运动，所以在使用时需要准 确测定高空气流的方向和速度，以便形成需要的假目标航迹。 此外，密集的空漂球还会对高速飞行器的安全形成威胁，为 此有些空漂型假目标还带有自毁装置。海漂型假目标一般为 充气展开的水面角反射器阵列，利用洋流带动其运动，所以 在使用时需要准确测定洋流的方向和速度，以便形成需要的 假目标航迹。
a 4
a 4
m a 4 .x 12 9 , O m a 1 x .6 5 2 ,
a 4 口 m a 3 x .3 7 2
(10-11)
第10章 对雷达的无源干扰技术 角形反射器对制造的精度、角度准确度、表面平整程度 等要求较高，如果三个夹角不是90°，或反射面凹凸不平， 将引起雷达截面积的显著降低。在a>>λ时，角度偏差应在 ±0.5°之内，板面不平度<2 mm。在实际使用中，考虑到 制造、保存、安装的难易和坚固、稳定程度，通常采用三角 形角反射器。
第10章 对雷达的无源干扰技术 (2) 选用非金属材料。机体采用反射率低的非金属材料 也可以降低回波信号功率。 (3) 采用反雷达涂层。在产生强烈反射的部位，如发动 机的进气口、机翼前后沿及突出部位，用吸收涂层加以覆盖。 (4) 利用等离子气悬体，吸收雷达信号，减小信号的散 射。