雷達抗干擾

無論戰時或戰前，軍用雷達都處於電子對抗環境中。對方通過電子偵察測定雷達輻射的有關參數，以便戰時有針對性地對雷達實施電子干擾或用反輻射導彈等加以摧毀，防止或減少雷達取得己方目標的有用信息（見雷達對抗）。軍用雷達則應具備電子防護手段，以保證戰時能有效地獲取目標信息（發現目標與測定目標參數）。抗干擾就是電子防護的重要內容。

發展概況第二次世界大戰時，在地面防空、海戰、空戰中廣泛使用雷達（如用於警戒、炮火控制、探照燈控制等），促進了雷達干擾技術的發展。戰爭後期，普遍使用雜訊調幅干擾機、鋁箔條和二者的混合干擾，從而又促進了雷達抗干擾技術的發展。除雷達頻段向微波波段擴展以增強抗干擾能力外，還出現了許多其他抗干擾技術。這些抗干擾技術包括：雷達工作頻率的跳變；有風速補償的動目標顯示；視頻信號積累器；脈衝寬度、幅度鑒別電路；採用各種自動增益控制技術或對數放大器，以防止接收機過載和減少虛警；天線旁瓣匿影器；脈衝壓縮等。50年代初期，軍用雷達已普遍採用變頻速度為秒級的機械變頻技術和動目標顯示技術。50年代後期至60年代，單脈衝、脈衝壓縮、頻率分集、旁瓣匿影和抑制調頻干擾的一些技術已在雷達中應用。70年代以來，以行波管、行波速調管、前向波放大器、微波功率晶體三極體等作發射機末級放大器的雷達，變頻範圍達到6%～14%。在發射周期間捷變頻、尋找干擾頻段空隙瞬時躲避干擾的自適應捷變頻技術已普遍採用。對於難以用變頻躲避的快速寬頻掃頻干擾，許多雷達採用寬頻限幅后再匹配接收的非線性處理方法。有些雷達已採用相干旁瓣對消技術，對干擾機的方位、仰角實現定向的無源技術。複雜的編碼發射波形如線性調頻、相位編碼等也得到普遍應用。相控陣體制使雷達頻率、脈寬、重複頻率、波束指向和掃描速率更有隨機性。雷達採取幾個重複周期變頻一次，或採取程序化的重複周期間變頻並利用大容量存儲器，把幾個周期的回波存儲起來，選擇同發射頻率的回波進行動目標顯示濾波處理，已可解決雷達捷變頻與動目標顯示的兼容問題。

干擾威脅雷達與一般無線電設備相比更易受到干擾，因為目標散射的能量微弱，不大的干擾能量就能超過它。對於搜索雷達，對方主要是用雜亂信號或假目標擾亂雷達操縱員的觀測，造成雷達測距、測角、測速的誤差；或使操縱員無法觀測和使自動化目標檢測的計算機過載，從而破壞雷達對目標的檢測。對於跟蹤雷達，則使其跟蹤假目標，從而丟失對真正目標的跟蹤。干擾按性質分為消極干擾和積極干擾兩種。①消極干擾：又稱無源干擾，靠反射或吸收雷達的輻射能量使雷達觀測目標困難（見雷達無源干擾技術）。反射的辦法如投放長度為雷達半波長左右的小束金屬箔條、敷金屬膜的介質和其他反射體等。當少量投放時，投放的瞬間其回波類似飛機回波，藉以欺騙執行炮火控制任務的跟蹤雷達；當大批投放時，可形成雜波走廊，對目標起掩護作用。②積極干擾：又稱有源干擾，用干擾發射機產生干擾能量，可分為壓制性和欺騙性干擾兩類(見雷達有源干擾樣式)。壓制性干擾的主要目的是妨礙雷達對目標的檢測，包括瞄準式雜訊干擾、阻塞式雜訊干擾、掃頻干擾、脈衝干擾、連續波干擾等。欺騙性干擾的目的是使雷達對假目標進行檢測或跟蹤，從而作出錯誤的判斷。

雷達的干擾環境空襲中對雷達施放的干擾有自衛式、護航式、遠方掩護式等方式，各有不同的用途和特點。自衛式干擾是由攻擊飛機自身攜帶的干擾器材和設備所施放的干擾，旨在保護本身不被雷達發現或不被武器控制雷達所跟蹤。飛機的主要任務是攻擊，因此所帶的干擾機和消極干擾器材只佔飛機載荷的較小部分，一般只能攜帶對飛機威脅最大的雷達頻段的干擾設備。由於自衛式干擾能力有限，在轟炸機和戰鬥轟炸機的編隊中往往配備一定數量專門攜帶干擾設備的飛機以掩護其他飛機，或彼此攜帶不同頻段干擾設備以互相掩護。只有當掩護者與被掩護者間的距離保持在雷達的同一角度分辨單元內，護航式干擾才能奏效。遠方掩護式干擾是為了補救自衛式和護航式干擾之不足，由一些專門裝載干擾設備的飛機，在遠離敵方的安全地區進行干擾，其干擾頻段較寬、強度較大。但是，因掩護者與被掩護者不在同一地區，常是從雷達天線旁瓣對雷達進行干擾。

抗干擾方法對付高斯雜訊干擾的最佳接收方法是採用匹配濾波器(見檢測理論)。強幹擾時，處理后的信號干擾比約為2E/N0。式中E為收到的雷達信號能量;N0為雜訊干擾頻譜密度。增大發射信號能量、使用高增益發射天線、採用寬頻帶工作，都能提高抗干擾性能。單部雷達的抗干擾能力有限；若以多種不同頻段雷達組成雷達網，則易對付機載干擾設備的干擾。最佳策略是把雷達頻率分佈於儘可能寬的頻帶，以躲避干擾。如無法躲避，則可迫使干擾機功率分散於雷達頻段內，從而降低每赫茲的雜訊干擾功率強度。網中雷達採用的擴展頻譜信號、頻率分集、頻率捷變，都是為達到此目的而採取的有效措施。採用分辨力高的方位、仰角接收波束，可使護航式干擾難以互相掩護。低旁瓣天線可以減少受干擾的角域，對任何干擾均有效。採用天線增益大於雷達主天線旁瓣增益的寬波束輔助天線，能使信號與主天線信號進行比較，如旁瓣匿影器，可進一步抑制旁瓣來的脈衝干擾。有自適應功能的相干旁瓣對消器，能進一步抑制包括雜訊干擾在內的高占空比干擾。抗干擾效果取決於干擾機的數目、空間分佈和對消器的環數。對付用M型返波管產生的寬頻快速掃頻干擾，採用寬頻接收和限幅后匹配濾波的技術，是有效的抑制措施。對於以倍頻程工作的行波管產生欺騙雷達的回答干擾，雷達不能靠變頻來迴避，但採用隨機變化的參數（如脈寬、重複周期、波束掃描速率等）、複雜而寬頻的發射波形（如線性調頻、二相碼、四相碼等）的方法卻能避免這種干擾，在一個發射周期內獨立完成參數測量和控制方法以及利用目標回波與干擾信號在延時、距離變化率等方面的差異進行數據處理等，也可以獲得較好的抗干擾效果。壓制式干擾，往往會使雷達接收系統飽和過載。因此，接收機內應具有防止飽和和過載的各種自動增益控制電路和恆虛警率措施。傳輸和處理信號的各環節，如發射機、天線、接收放大器、信號處理和數據處理等都可實施抗干擾技術。好的雷達基本設計（寬頻帶、低天線旁瓣、大的接收系統動態範圍等），隱蔽的發射波形，各參數如時間、空間、頻率、天線極化等的分辨力和選擇性的提高，是保證和提高雷達抗干擾能力的基礎。

參考書目

S.L.Johnston,Radar Electronic Countercounter-measures, Artech House,Dedham,1979.