我們知道,雷達(dá)波束越窄,探測(cè)距離越遠(yuǎn),系統(tǒng)精確性也越高。但雷達(dá)天線并不能將所有功率集中到單個(gè)波束中,實(shí)際雷達(dá)功率常被分成幾個(gè)部分,也就是常說(shuō)的雷達(dá)主瓣、旁瓣等。
主瓣是最大輻射方向周圍的區(qū)域,通常是主波束峰值3dB以內(nèi)的區(qū)域,是雷達(dá)主要的工作方向。旁瓣是主波束周圍輻射較小的波束,這些旁瓣通常是不希望的方向的輻射,會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題。后瓣(背瓣)是指方向和主瓣方向相反的波束,也屬于旁瓣。

半功率波束寬度(-3dB波束寬度)指輻射方向圖幅度相對(duì)于主瓣峰值降低50%(或-3dB)的角度間隔(如上圖所示意)。第一零點(diǎn)波束寬度:指主瓣兩側(cè)第一零點(diǎn)間的夾角,也稱為主瓣張角,這也是一個(gè)較有用的參量。
盡管與主波束相比輻射功率弱得多,但從旁瓣進(jìn)來(lái)的功率仍然會(huì)降低雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的能力,并帶來(lái)一些問(wèn)題。

如上圖所示,當(dāng)主波束指向地平線時(shí),旁瓣的很大一部分指向地面,即使旁瓣功率較弱也會(huì)導(dǎo)致很多雜波。這是因?yàn)榕c目標(biāo)飛機(jī)相比,地面更接近雷達(dá),旁瓣的回波強(qiáng)度和目標(biāo)回波可能相當(dāng)。
旁瓣的雜波問(wèn)題不能通過(guò)增加雷達(dá)發(fā)射功率來(lái)解決,減少旁瓣雜波問(wèn)題的一個(gè)方法是多普勒處理,然而,旁瓣雜波在檢測(cè)中仍然引起許多問(wèn)題。

由于旁瓣可能仍然指向目標(biāo),即使主瓣指向不同的方向,旁瓣也使得雷達(dá)更容易被探測(cè)到。因此,高功率旁瓣將不僅會(huì)警告尚未被主波束探測(cè)到的目標(biāo),這也給對(duì)方ESM/RWR更多的時(shí)間來(lái)分析雷達(dá)發(fā)射信號(hào)和定位雷達(dá)的位置,甚至趁機(jī)從旁瓣送入以假亂真的“欺騙”信號(hào)進(jìn)行旁瓣干擾。既然旁瓣存在的問(wèn)題不少,那就要盡量降低,應(yīng)對(duì)方法并不輕松,有所謂的超低副瓣,這也是一個(gè)難題,需要科學(xué)的設(shè)計(jì)、精密的加工和測(cè)量校準(zhǔn)。

正常的雷達(dá)旁瓣電平比最大主波束增益低13~30dB,而超低旁瓣雖然沒(méi)有明確定義,但一般認(rèn)為旁瓣電平要比最大增益處低40dB以上。
為了探測(cè)尚未截獲目標(biāo)的雷達(dá),電子戰(zhàn)接收機(jī)或雷達(dá)告警接收機(jī)需要有足夠的靈敏度來(lái)接收雷達(dá)的旁瓣信號(hào),也就是說(shuō)需要從雷達(dá)旁瓣接收到足夠的信號(hào)功率才可以確定信號(hào)的到達(dá)方向,才可以分析信號(hào)參數(shù),從而確定雷達(dá)的類型及其工作模式。
相對(duì)于主瓣截獲,旁瓣截獲接收到的信號(hào)功率下降,下降因子等于雷達(dá)的平均旁瓣隔離度,來(lái)自于雷達(dá)的信號(hào)以雷達(dá)距離的平方而衰減,雷達(dá)20dB的旁瓣隔離度會(huì)使得干擾機(jī)探測(cè)距離下降為原來(lái)的1/10,大大降低了探測(cè)雷達(dá)信號(hào)的可能。
另外,旁瓣的降低,雷達(dá)從旁瓣接收的干信比(J/S)會(huì)下降,這將導(dǎo)致干擾距離的明顯下降,20dB的旁瓣隔離會(huì)使得干擾距離下降為原來(lái)的1/10。超低旁瓣會(huì)使得電子支援系統(tǒng)難以探測(cè)到雷達(dá)信號(hào),即使探測(cè)到也難以有足夠的功率干擾到雷達(dá)。
文章來(lái)源:雷達(dá)通信電子戰(zhàn)
作者:雷達(dá)通信電子戰(zhàn)
大會(huì)指導(dǎo)單位:深圳大學(xué)中國(guó)無(wú)線電協(xié)會(huì)大會(huì)主辦單位:深圳大學(xué)電子與信息工程學(xué)院中國(guó)無(wú)線電協(xié)會(huì)雷達(dá)產(chǎn)業(yè)分會(huì)南京航空航天大學(xué)電磁頻譜研究院大會(huì)協(xié)辦單位:西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室深圳大學(xué)射頻異質(zhì)異構(gòu)集成全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京理工大學(xué)信息與電子學(xué)院南…
MORE+