雷达对干扰信号的规避与利用＊

（海军装备部驻重庆地区军事代表局 重庆 400042）

1 引言

对雷达而言，在长期持续地控制电磁频谱的斗争中，已经出现了一百余种电子反干扰技术与措施，它们用于消除或减弱电子干扰信号和箔条对雷达系统性能的影响。这些雷达反干扰技术与措施不但可应用于雷达系统的设计和改进，而且通过研究这些雷达反干扰技术与措施还利于正确使用雷达，使其充分发挥作战效能。

2 干扰信号规避

2.1 频率捷变

雷达频率捷变主要用于规避窄带干扰和某些类型的转发式干扰和欺骗性干扰。它使雷达的发射机和接收机的工作频率快速变化，频率基于脉间或脉组变化。典型的捷变带宽约为数吉赫兹，从而使雷达信号更难侦察识别。频率捷变实际上是通过在若干不同频率上对观测到的雷达目标截面积求平均实现的，雷达在脉间捷变情况下，利用箔条、假目标和真目标在不同频率上的回波不同来识别真目标，因此具有更强的目标检测能力，同时不影响雷达的距离分辨力。但是，当频率捷变与多普勒处理同时使用时，频率捷变只能逐个脉冲群地改变载频，而不是逐个脉冲地改变载频［1］。另外，手动改变频率会导致与其它雷达和电子设备之间的相互干扰。频率捷变规避瞄准式和扫频式窄带干扰迫使干扰机分散功率或逐个脉冲干扰。

2.2 频率分集

雷达频率分集主要用于规避窄带干扰和某些类型的转发式和应答式干扰［7］。多部雷达协同的工作程序给各部雷达分配各不相同的工作频率，以减少相互间的干扰。在频率分集情况下，干扰机仅能有效干扰其中一个雷达工作频率，操纵员会在另一个信号频率上观察到目标，因此提高这些雷达对单部雷达干扰机的反干扰能力。值得注意的是：其它非协同雷达也可能工作在上述分配的工作频率上；另外，频率分集用多部雷达完成同一个任务，增加了雷达系统的复杂性和成本。

2.3 天线极化分集

雷达天线的极化分集主要用于规避箔条、天气影响和有源干扰［7］。它利用与干扰信号极化不同的天线来衰减干扰信号，使进入雷达接收机的干扰信号强度大幅降低。例如：雷达的水平或垂直极化天线可衰减45°斜极化和圆极化干扰信号3dB；水平极化的雷达天线可衰减垂直极化干扰信号20dB［6］。极化分集涉及不同极化的多部雷达。应用极化分集时值得注意的几个问题：一是地面杂波会恶化垂直极化雷达的性能；二是多部雷达使用时需要密切协同，例如：可以将一部水平极化的搜索雷达与一部垂直极化的搜索雷达协同使用。

2.4 采用圆极化天线

雷达采用圆极化天线主要用于规避箔条、天气影响和有源干扰［7］。它利用与干扰信号极化不同的天线衰减干扰机的干扰信号，使进入雷达接收机的干扰信号强度降低。例如：雷达圆极化天线可衰减45°斜极化、水平或垂直干扰信号3dB；雷达左旋圆极化可衰减右旋圆极化干扰信号10～20dB。圆极化涉及不同极化的多部雷达，并且能改善雨杂波中的雷达探测性能。

2.5 隐蔽圆锥扫描

雷达天线隐蔽圆锥扫描主要用于规避逆增益干扰。它用一固定（不扫描）的发射天线照射目标，而只让雷达接收天线进行圆锥扫描以接收目标回波信号，获得目标角度信息。然而，干扰机通过在预期的圆锥扫描频率范围内扫描的方波调幅转发的雷达脉冲，可检测雷达天线指向角抖动时方波扫描频率，即隐蔽圆锥扫描频率，如果干扰机以近似雷达接收天线圆周扫描频率的方波反相调幅干扰信号实施干扰，仍能降低雷达的角度跟踪能力［4］。

2.6 速度门跟踪

雷达采用速度门跟踪技术主要用于规避各类有源干扰［2］。它基于对多普勒频移中心频率的超窄带滤波，只有干扰信号频率落入该窄带中，干扰才有效。速度波门跟踪的优势在于：精确的目标多普勒频率鉴别和对低空目标的准确跟踪［9］。

2.7 前后沿跟踪

雷达采用前后沿跟踪技术主要用于规避逼近目标投放的箔条干扰；而后沿跟踪则用于规避远离目标投放的箔条干扰［2］。

2.8 跟踪外推

跟踪外推通过将跟踪雷达人工或自动设置于目标跟踪外推状态规避箔条、杂波、多目标、距离门拖引、交替干扰［2］。当目标跟踪信息丢失后，雷达根据最后时刻的目标距离、角度及其变化率不断外推更新目标位置数据，以避免中断火控诸元计算。“锁定”模式或“重新回到截获”模式将终止跟踪外推状态。如果跟踪雷达采用被动角度跟踪或跟踪干扰源还能进行角度跟踪时，只需进行距离或速度外推［10］。跟踪外推需要足够的速度和角度辅助信息，跟踪外推工作时，雷达获取的错误跟踪信息将被更新。

2.9 保护波门

雷达设置保护波门是用于对抗箔条、杂波、多目标、距离门拖引、交替干扰。保护波门安置在跟踪雷达主波门前后，用于自动检测信号，估算目标位置以避免中断火控诸元计算［3］。像跟踪外推一样，需要足够的辅助信息以更新错误的跟踪信息。

3 干扰信号利用

3.1 被动角度跟踪

雷达采用被动角度跟踪技术是通过截获干扰信号并对干扰源进行角度跟踪，可对抗多种类型的有源干扰［5］。在雷达脉冲之前设置几十微秒宽的距离门（被动角跟踪门），对距离门内的噪声干扰信号抽样，当信号干扰比接近零时，抽样值达到特定的电平，使雷达进入被动角跟踪状态。但被动角度跟踪的弱点是：在雷达角度分辨单元内多部干扰机轮流工作形成的交替干扰能严重影响其跟踪的稳定性；直到携带干扰机的目标达到烧穿距离时雷达才会克服干扰影响，探测到目标信号，并获得目标距离信息。

3.2 干扰源寻的

干扰源寻的是导弹制导雷达利用干扰信号对干扰源定位和寻的，用于对抗多种有源干扰［3］。然而，交替干扰能严重影响其跟踪的稳定性，并且直到携带干扰源的目标处于烧穿距离时才能获得干扰机距离信息［8］。

3.3 干扰听觉识别

干扰听觉识别用于对抗多种干扰。干扰信号能产生可识别的声音，有助于对其检测和识别。操纵员可通过侦听移动目标的多普勒频率识别干扰和目标［4］。例如：通过监听从多普勒跟踪雷达的多普勒滤波器之后提取的音频信号，根据音调由低到高的变化可发现受到速度波门拖引的干扰；根据音频节拍的变化，区别高速目标或低速目标。

3.4 接收机本振关闭

接收机本振关闭措施用于对抗连续辐射的干扰。通过关闭雷达接收机的本振，将干扰信号同施放干扰的目标的反射信号相混合产生接收机中频信号。只有在目标反射信号和干扰信号都出现时，雷达接收机才会有输出［4］。这种技术的局限性包括：只能在存在干扰的区域内探测和显示目标；如果雷达天线旋转偏离干扰机方向，或干扰机停止干扰，将没有目标信号出现在雷达显示器上。

3.5 干扰扇面指示

干扰扇面指示技术用于对抗用高占空比调制的任何干扰信号。在显示器上显示一个变化的扇面，距离上与干扰强度成正比地移动，方位上跟踪干扰机天线方向图，显示干扰源的方位。干扰扇面指示有以下几个弱点［7］：一是中断了正常的视频显示；二是对逆增益干扰或旁瓣干扰给出错误的指示；三是在某些雷达中不能对未调制的连续波干扰或低占空比干扰进行扇面指示。

3.6 干扰灯光指示

干扰灯光指示措施是具有自动噪声校平功能的雷达用于对抗连续波干扰的一种抗干扰手段。位于操控台上的干扰指示灯提示操纵员雷达受到干扰，并手动取消自动噪声校平功能。这可使操纵员能够确定干扰源方位［7］。

3.7 干扰扇面净化

干扰扇面净化技术是通过利用雷达的旁瓣消隐电路对抗任何有源干扰［4］。在主天线通道中干扰信号的电平高于旁瓣辅助天线通道中的干扰信号电平时，才会出现方位干扰扇面。这会提示操纵员干扰出现和确定干扰源的方位，即使在采用恒虚警雷达接收机情况也是如此。

3.8 干扰衰减

干扰衰减措施用于对抗杂波和任何类型的干扰。通过插入衰减降低接收机增益，使操纵员能够识别干扰的出现及其类型和方位［7］。然而，在实施干扰衰减时，增益的降低会造成目标的丢失，甚至在无干扰的扇面中也会造成目标丢失，同时也不可能改善信干比。

4 结语

本文基于雷达对干扰信号的规避与利用，讨论了这些被广泛应用的雷达反干扰技术与措施，未涉及雷达操纵员的个人能力。但是，雷达操纵员的能力也是一个不应忽视的因素。设计有效的反干扰技术与措施的目的是减轻操纵员分析显示内容的工作量和降低对其分析能力的要求。电子作战中，雷达操纵员的能力与先进电子反干扰技术与措施同样重要。

［1］理查德G·威利.电子情报——雷达信号截获与分析［M］.吕跃广译.北京：电子工业出版社，2008：14-16.

［2］莱罗艾B·范布朗特.应用电子对抗（第一卷）［M］.华盛顿：电子战工程公司，1981：253-258.

［3］莱罗艾B·范布朗特.应用电子对抗（第二卷）［M］.华盛顿：电子战工程公司，1982：73-79.

［4］莱罗艾B·范布朗特.应用电子对抗（第三卷）［M］.华盛顿：电子战工程公司，1995：49-55.

［5］雷达系统探测中的抗干扰措施［M］.海军军用手册（第293卷）.华盛顿：美国国防部，1987：53-61.

［6］杨超.雷达对抗工程基础［M］.成都：电子科技大学出版社，2006：67-70.

［7］杨超.雷达对抗基础［M］.成都：电子科技大学出版社，2012：86-88.

［8］杨超.雷达干扰与反干扰技术对比分析［J］.四川兵工学报，2012，33（12）：21-24.

［9］丁鹭飞，耿富录.雷达原理［M］.西安：西安电子科技大学出版社，2002：66-73.

［10］白普易，任明秋，王学军，等.雷达抗干扰性能评估指标分析与测试平台设计［J］.计算机与数字工程，2011，39（11）.

［11］赵国庆.雷达对抗原理［M］.西安：西安电子科技大学出版社，1999：134-138.