米波雷达阵地选择三要素分析

　　米波雷达技术特点

　　米波雷达频段为30~300MHz，波长为1m~10m，米波雷达属于长波雷达，它带有自己的发射机，主要用于长距离探测，对战机的威胁相对较小。对于隐形飞行器的探测是通过多批次连续开机扫描来完成的。但是由于其自身有辐射源，很容易被对方发现并实施有效打击。

　　米波雷达工作原理

　　隐身战机主要通过外形的隐身设计和吸波涂层降低雷达的可探测。但就目前所有隐身战机而言，仍然无法实现全方位和全电磁波段的所谓“全隐身”能力，特别是当战机在执行任务时，挂载的导弹或者外部油箱等不具备隐身性能，大大增加了战机被雷达探测到的可能性。而即便没有外挂，隐身战机也只有前部和腹部可实现对微波雷达的隐身，其隐身的电磁波段大都在0.3~29GHZ范围，而米波雷达恰好避开了隐身战机的隐身波段，这成为它能探测到隐身战机的原因所在。

　　正是因为米波雷达“天然”拥有发现隐身战机的“专长”，其探测距离较远，体积重量也都不大，而且受天气条件的影响小，电子对抗能力强，适宜放置在陆基、海基和空基平台上机动部署，因此许多军事专业人士认为，相比之下，米波雷达的综合优势更好，理应承担反隐身战机的重任。不过，传统的米波雷达多使用简单的八木天线或老式网状天线，缺点在于分辨率差，探测精度低、不能测高、目标识别能力有限，而且由于不易消除地面反射波的影响，导致其低空探测能力弱、覆盖空域不连续、抗干扰能力不足、阵地适应性差。而这些问题也正是导致米波雷达发展一度停滞不前的重要原因，也决定了如不加以改进的话，米波雷达“视力”不提高，只能侧重于防空警戒，不能用于武器引导，无法对隐身战机提供高质量的追踪，难以成为当前反隐身战机中的核心雷达。

　　米波雷达阵地选择三要素分析

　　1、地形遮蔽影响

　　在地物环境对雷达作用范围的影响中，地物遮蔽是一个重要的方面，如果在雷达周围有高大建筑物的存在或者山区地形的存在，都可能会对雷达形成一定范围的遮蔽盲区，影响雷达探测威力的发挥。在不考虑绕射效应的情况下，在遮蔽角以下雷达将不能探测到目标。

　　作为远程预警雷达，米波雷达需要探测远距离目标，为了使得模型更加精确，需要考虑地球曲率的影响，采用球面反射模型。在球面反射模型下，根据目标仰角和目标距离、高度、雷达架设高度等参数的关系

　　式中：θｔ为目标仰角；ht为目标高度；ho为雷达相位中心高度；Rｔ为目标距离；R0为等效地球半径。

　　当目标高度为20000ｍ、10000ｍ时，不同遮蔽角对雷达作用距离的影响如图1所示。

　　因此，在选择雷达架设阵地时，必须研究阵地周围的地物特点，在主要作战方向避开可能对雷达产生遮蔽的地物，同时兼顾其它方向，以保证雷达威力的充分发挥。

　　2、同频段干扰影响

　　米波雷达工作在VHF波段，而该波段通常被通信、导航、电视等电子设备占用，因此米波雷达易于受到这些民用设备的无意干扰。以电视频道干扰为例，根据ＧＢ／T14433－93《彩色电视广播覆盖网技术规定》，我国米波波段无线电视1～12频道的频率分布如表1所示，这些同频段的干扰会对米波雷达产生噪声干扰或假目标干扰。

　　考虑噪声干扰时，根据雷达距离方程，干扰条件下雷达作用距离随干噪比变化关系如图2所示。可见，噪声干扰严重影响雷达的作用距离，因此，在选择雷达阵地时，应尽量避开这些同频段干扰。

　　3、地面反射影响

　　米波雷达工作频段低，波束宽度宽，容易受到地（水）面反射的影响。由于地（水）面多径信号的干涉影响，天线的垂直面波瓣会发生变化，设在自由空间天线垂直面的幅度波瓣函数为ｆ0（θ，θ0），其中θ0是波瓣最大值的指向角；δ为直达波与反射波在目标处的波程差；Sｄ为直达波在目标处的电场强度；Sｒ为反射波在目标处的电场强度；φｄ为自由空间天线波瓣在直达波仰角θｄ处的相位；φｒ为自由空间天线波瓣在直达波仰角θｒ处的相位；ｆ0（θｄ，θ）为自由空间天线波瓣在直达波仰角θｄ处的幅度值；ｆ0（θｒ，θ）为自由空间天线波瓣在直达波仰角θｒ处的幅度值；ρ为地面反射系数的幅值；φｇ为地面反射系数的相位。

　　在这里仅考虑地面导电性能、地面粗糙度等因素的影响，不考虑地球曲率的影响。根据迭加原理，在目标处的电场强度是直达波电场强度与反射波电场强度的迭加，表示如下：

　　由电磁场理论知：

　　将式（2）、式（3）代入式（1）得到考虑多径效应后天线的波瓣为：

　　下面对不考虑地面反射以及不同架高条件下雷达波束分裂情况进行仿真，如图3～图8所示。仿真条件为：工作频率60MHz，波束宽度6.5°，雷达架设高度分别为40ｍ、100ｍ、200ｍ、300ｍ、400ｍ。

　　从仿真结果可以看出，不同架高条件下，波瓣分裂情况明显不同，造成威力覆盖范围也不同。选择阵地时，可以根据雷达性能参数以及架设高度评估雷达威力覆盖情况，在架高情况下，采用与架设高度相匹配的工作参数，实现雷达威力的充分发挥。

　　结束语

　　隐身飞机的出现对各国的防空雷达系统提出了严重挑战，迫使各国大力发展、部署米波雷达以应对路仿真的干扰分析技术对进入接收机的干扰对于接 收机性能的作用影响进行分析。

　　尤其是针对军事应用来说，目前现代军用电子用频设备普遍具备抗干扰措施，同一个干扰信号进入采用不同抗干扰措施的２个同类接收机，虽然进入接收机的干扰功率相同，但是会产生不同的干扰作用，需要采用更为精细化的分析手段。对于待分析设备量非常大的应用场景，可先采用确定式分析技术进行初步筛查，然后利用基于干扰链路仿真的干扰分析技术进行进一步深入分析，以达到分析效率和分析准确性的平衡。