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1、箔条干扰原理及技术付伟(东北电子技术研究所锦州121000)【摘要】详细分析箔条干扰物的基本性质和特性,介绍雷达无源干扰物效果检测技术,综述雷达无源干扰物的发展趋势。关键词:雷达对抗无源干扰箔条检测技术PrincipleandTechnologyofChaffJammingFuWei(NortheastResearchInstituteofElectronicTechnology,Jinzhou121000)Abstract:Thispaperanalyzesthebasicfeaturesandcharact
2、eristicsofchaff,describestheradartestingtechnologiesofsuchpassivejammers,anddiscussesthedevelopmenttrendofthesejammers.Keywords:radarcountermeasurespassivejammingchafftestingtechnology1引言箔条干扰的实质是,在交变电磁场的作用下,箔条上感应交变电流,而根据电磁辐射理论,这个交变电流要辐射电磁波,即产生二次辐射,从而对雷达起无源干扰
3、作用。在上个世纪70年代末到80年代初,西方国家的箔条干扰物普遍采用镀银尼龙材料。后来,美国研制出效费比更高的镀铝玻璃丝,它现在仍是制造箔条的主要材料。镀铝玻璃丝直径为18～20Λm,上镀一层2～3Λm厚、纯度为99%的铝,最后得到的偶极子的直径为25～28Λm。镀铝玻璃丝最后还要进行“表面圆满”处理,使它在被切割成一定长度的箔条时变得更加圆滑,这样能防止镀铝玻璃丝表面的氧化,保证箔条投放时的快速扩散和不粘连。尽管以后的研究又发现了其它适于作箔条的材料,如炭丝,镍ƒ锌镀层和可裂变的材料,镀铝玻璃丝仍然是目前应用
4、最广泛和效费比最高的箔条材料。唯一的改进是将镀铝玻璃丝的直径减小到20～23Λm,使得在给定的箔条干扰弹中能容纳更多的箔条。2箔条干扰物的基本特性2.1箔条偶极子的基本性质与特性箔条是具有一定长度(一般为雷达半波长)的金属,或介质表面涂金属的直条、丝、片等。而Ξ本文于2002年1月14日收到箔片是特征尺寸远大于波长(或面积大于波长平方)的金属(或介质表面涂金属)平薄片。箔条偶极子的基本性质与特性为:·单个箔条偶极子的有效散射面积;·箔条偶极子组的有效散射面积;·箔条偶极子云的有效散射面积;·频率特性(反射和吸收
5、谱);·箔条偶极子的汇合能力和混合效应;·箔条偶极子云的展开时间;·箔条偶极子云的极化性能;·箔条偶极子云中电波的衰减;·重量外形尺寸特性;·箔条偶极子的散射方法;·箔条偶极子的制造类型、结构和工艺;·周围介质的特性(温度、风向、折射等)对箔条偶极子云的电参数影响;·除衰减以外的屏蔽效应;·体密度;·箔条偶极子云的下降速度。在抛撒箔条偶极子组时,其相邻间的距离,应不大于雷达的距离分辨率和角度分辨率。对于箔条对雷达的干扰效率的分析只能是近似的,比较精确的研究要在风洞和微波暗室内进行。在空中抛撒高密度的箔条偶极子组
6、时,仍然存在着问题:箔条偶极子抛下后,在极短的时间内下降速度几乎降到零(等于风速),所以在箔条偶极子云的反射背景上,雷达依然能够分辨出动目标,虽然雷达的作战效能已经大大降低,但有时还需要用雷达有源干扰措施来补偿。箔条偶极子云反射信号的频谱,不同于单个箔条偶极子的信号频谱。它是由云中箔条偶极子的运行来确定的,也就是具有多普勒扩展的特性。其频谱扩展的起因:·箔条偶极子云在大气湍流作用下的运动;·箔条偶极子云随风的运动;·箔条偶极子云在重力作用下的运动;·投放飞机湍流的影响的散射。也就是说,反射信号频谱首先取决于大气
7、的气象条件。2.2箔条偶极子云的有效散射面积与电磁波衰减箔条偶极子云的有效散射面积和电磁波衰减的计算,可由下面公式进行。设机载投放器以平均浓度为n个偶极子ƒm3形成偶极子云,单个偶极子的有效散射面积Ρ为:Ρ=0.86Κ2cos4Η(1)式中,Κ为雷达波长,Η为入射雷达波的电场矢量与箔条偶极子轴线的夹角。对于半波长箔条偶极子来说:Ρ=0.86Κ2cos2Η当Η=0°(即偶极子极化平面与入射波相符)时:(2)0.6Κ2Ρmax=(3)6Β=exp(-0.17nΚ)1ƒmΒ为单位长度上雷达波的衰减系数,而Κ的单位为m
8、。(4)上述公式不仅可用来估算雷达无源干扰的屏蔽效果,而且还能根据雷达对抗的要求,计算出箔条偶极子云的密度。根据偶极子理论,当偶极子密度妨碍每个偶极子接收雷达的全部能量时,就出现屏幕效应,这种效应使箔条云的干扰性能降低。当偶极子密度达到只使表面的偶极子反射入射能量时,屏蔽效应达到了顶点,而我们知道,箔条云总的雷达截面等于各单根箔条雷达截面之和,而与箔条的尺寸无关。所以我们应根据箔条云雷
