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1、箔條干擾原理及技術(shù)付偉(東北電子技術(shù)研究所錦州121000)【摘要】詳細(xì)分析箔條干擾物的基本性質(zhì)和特性,介紹雷達(dá)無源干擾物效果檢測技術(shù),綜述雷達(dá)無源干擾物的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞:雷達(dá)對抗無源干擾箔條檢測技術(shù)PrincipleandTechnologyofChaffJammingFuWei(NortheastResearchInstituteofElectronicTechnology,Jinzhou121000)Abstract:Thispaperanalyzesthebasicfeaturesandcharact
2、eristicsofchaff,describestheradartestingtechnologiesofsuchpassivejammers,anddiscussesthedevelopmenttrendofthesejammers.Keywords:radarcountermeasurespassivejammingchafftestingtechnology1引言箔條干擾的實(shí)質(zhì)是,在交變電磁場的作用下,箔條上感應(yīng)交變電流,而根據(jù)電磁輻射理論,這個(gè)交變電流要輻射電磁波,即產(chǎn)生二次輻射,從而對雷達(dá)起無源干擾
3、作用。在上個(gè)世紀(jì)70年代末到80年代初,西方國家的箔條干擾物普遍采用鍍銀尼龍材料。后來,美國研制出效費(fèi)比更高的鍍鋁玻璃絲,它現(xiàn)在仍是制造箔條的主要材料。鍍鋁玻璃絲直徑為18～20Λm,上鍍一層2～3Λm厚、純度為99%的鋁,最后得到的偶極子的直徑為25～28Λm。鍍鋁玻璃絲最后還要進(jìn)行“表面圓滿”處理,使它在被切割成一定長度的箔條時(shí)變得更加圓滑,這樣能防止鍍鋁玻璃絲表面的氧化,保證箔條投放時(shí)的快速擴(kuò)散和不粘連。盡管以后的研究又發(fā)現(xiàn)了其它適于作箔條的材料,如炭絲,鎳?鋅鍍層和可裂變的材料,鍍鋁玻璃絲仍然是目前應(yīng)用
4、最廣泛和效費(fèi)比最高的箔條材料。唯一的改進(jìn)是將鍍鋁玻璃絲的直徑減小到20～23Λm,使得在給定的箔條干擾彈中能容納更多的箔條。2箔條干擾物的基本特性2.1箔條偶極子的基本性質(zhì)與特性箔條是具有一定長度(一般為雷達(dá)半波長)的金屬,或介質(zhì)表面涂金屬的直條、絲、片等。而Ξ本文于2002年1月14日收到箔片是特征尺寸遠(yuǎn)大于波長(或面積大于波長平方)的金屬(或介質(zhì)表面涂金屬)平薄片。箔條偶極子的基本性質(zhì)與特性為:·單個(gè)箔條偶極子的有效散射面積;·箔條偶極子組的有效散射面積;·箔條偶極子云的有效散射面積;·頻率特性(反射和吸收
5、譜);·箔條偶極子的匯合能力和混合效應(yīng);·箔條偶極子云的展開時(shí)間;·箔條偶極子云的極化性能;·箔條偶極子云中電波的衰減;·重量外形尺寸特性;·箔條偶極子的散射方法;·箔條偶極子的制造類型、結(jié)構(gòu)和工藝;·周圍介質(zhì)的特性(溫度、風(fēng)向、折射等)對箔條偶極子云的電參數(shù)影響;·除衰減以外的屏蔽效應(yīng);·體密度;·箔條偶極子云的下降速度。在拋撒箔條偶極子組時(shí),其相鄰間的距離,應(yīng)不大于雷達(dá)的距離分辨率和角度分辨率。對于箔條對雷達(dá)的干擾效率的分析只能是近似的,比較精確的研究要在風(fēng)洞和微波暗室內(nèi)進(jìn)行。在空中拋撒高密度的箔條偶極子組
6、時(shí),仍然存在著問題:箔條偶極子拋下后,在極短的時(shí)間內(nèi)下降速度幾乎降到零(等于風(fēng)速),所以在箔條偶極子云的反射背景上,雷達(dá)依然能夠分辨出動目標(biāo),雖然雷達(dá)的作戰(zhàn)效能已經(jīng)大大降低,但有時(shí)還需要用雷達(dá)有源干擾措施來補(bǔ)償。箔條偶極子云反射信號的頻譜,不同于單個(gè)箔條偶極子的信號頻譜。它是由云中箔條偶極子的運(yùn)行來確定的,也就是具有多普勒擴(kuò)展的特性。其頻譜擴(kuò)展的起因:·箔條偶極子云在大氣湍流作用下的運(yùn)動;·箔條偶極子云隨風(fēng)的運(yùn)動;·箔條偶極子云在重力作用下的運(yùn)動;·投放飛機(jī)湍流的影響的散射。也就是說,反射信號頻譜首先取決于大氣
7、的氣象條件。2.2箔條偶極子云的有效散射面積與電磁波衰減箔條偶極子云的有效散射面積和電磁波衰減的計(jì)算,可由下面公式進(jìn)行。設(shè)機(jī)載投放器以平均濃度為n個(gè)偶極子?m3形成偶極子云,單個(gè)偶極子的有效散射面積Ρ為:Ρ=0.86Κ2cos4Η(1)式中,Κ為雷達(dá)波長,Η為入射雷達(dá)波的電場矢量與箔條偶極子軸線的夾角。對于半波長箔條偶極子來說:Ρ=0.86Κ2cos2Η當(dāng)Η=0°(即偶極子極化平面與入射波相符)時(shí):(2)0.6Κ2Ρmax=(3)6Β=exp(-0.17nΚ)1?mΒ為單位長度上雷達(dá)波的衰減系數(shù),而Κ的單位為m
8、。(4)上述公式不僅可用來估算雷達(dá)無源干擾的屏蔽效果,而且還能根據(jù)雷達(dá)對抗的要求,計(jì)算出箔條偶極子云的密度。根據(jù)偶極子理論,當(dāng)偶極子密度妨礙每個(gè)偶極子接收雷達(dá)的全部能量時(shí),就出現(xiàn)屏幕效應(yīng),這種效應(yīng)使箔條云的干擾性能降低。當(dāng)偶極子密度達(dá)到只使表面的偶極子反射入射能量時(shí),屏蔽效應(yīng)達(dá)到了頂點(diǎn),而我們知道,箔條云總的雷達(dá)截面等于各單根箔條雷達(dá)截面之和,而與箔條的尺寸無關(guān)。所以我們應(yīng)根據(jù)箔條云雷
