雷達(dá)旁瓣：基本概念與影響

我們知道，雷達(dá)波束越窄，探測(cè)距離越遠(yuǎn)，系統(tǒng)精確性也越高。但雷達(dá)天線并不能將所有功率集中到單個(gè)波束中，實(shí)際雷達(dá)功率常被分成幾個(gè)部分，也就是常說的雷達(dá)主瓣、旁瓣等。

基本概念

主瓣是最大輻射方向周圍的區(qū)域，通常是主波束峰值3dB以內(nèi)的區(qū)域，是雷達(dá)主要的工作方向。旁瓣是主波束周圍輻射較小的波束，這些旁瓣通常是不希望的方向的輻射，會(huì)帶來很多問題。后瓣（背瓣）是指方向和主瓣方向相反的波束，也屬于旁瓣。

半功率波束寬度（-3dB波束寬度）指輻射方向圖幅度相對(duì)于主瓣峰值降低50%(或-3dB)的角度間隔(如上圖所示意)。 第一零點(diǎn)波束寬度：指主瓣兩側(cè)第一零點(diǎn)間的夾角，也稱為主瓣張角，這也是一個(gè)較有用的參量。 ?

旁瓣帶來的問題

盡管與主波束相比輻射功率弱得多，但從旁瓣進(jìn)來的功率仍然會(huì)降低雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的能力，并帶來一些問題。

如上圖所示，當(dāng)主波束指向地平線時(shí)，旁瓣的很大一部分指向地面，即使旁瓣功率較弱也會(huì)導(dǎo)致很多雜波。這是因?yàn)榕c目標(biāo)飛機(jī)相比，地面更接近雷達(dá)，旁瓣的回波強(qiáng)度和目標(biāo)回波可能相當(dāng)。 旁瓣的雜波問題不能通過增加雷達(dá)發(fā)射功率來解決，減少旁瓣雜波問題的一個(gè)方法是多普勒處理，然而，旁瓣雜波在檢測(cè)中仍然引起許多問題。

由于旁瓣可能仍然指向目標(biāo)，即使主瓣指向不同的方向，旁瓣也使得雷達(dá)更容易被探測(cè)到。因此，高功率旁瓣將不僅會(huì)警告尚未被主波束探測(cè)到的目標(biāo)，這也給對(duì)方ESM/RWR更多的時(shí)間來分析雷達(dá)發(fā)射信號(hào)和定位雷達(dá)的位置，甚至趁機(jī)從旁瓣送入以假亂真的“欺騙”信號(hào)進(jìn)行旁瓣干擾。 既然旁瓣存在的問題不少，那就要盡量降低，應(yīng)對(duì)方法并不輕松，有所謂的超低副瓣，這也是一個(gè)難題，需要科學(xué)的設(shè)計(jì)、精密的加工和測(cè)量校準(zhǔn)。

正常的雷達(dá)旁瓣電平比最大主波束增益低13~30dB，而超低旁瓣雖然沒有明確定義，但一般認(rèn)為旁瓣電平要比最大增益處低40dB以上。 ?

超低旁瓣

為了探測(cè)尚未截獲目標(biāo)的雷達(dá)，電子戰(zhàn)接收機(jī)或雷達(dá)告警接收機(jī)需要有足夠的靈敏度來接收雷達(dá)的旁瓣信號(hào)，也就是說需要從雷達(dá)旁瓣接收到足夠的信號(hào)功率才可以確定信號(hào)的到達(dá)方向，才可以分析信號(hào)參數(shù)，從而確定雷達(dá)的類型及其工作模式。 相對(duì)于主瓣截獲，旁瓣截獲接收到的信號(hào)功率下降，下降因子等于雷達(dá)的平均旁瓣隔離度，來自于雷達(dá)的信號(hào)以雷達(dá)距離的平方而衰減，雷達(dá)20dB的旁瓣隔離度會(huì)使得干擾機(jī)探測(cè)距離下降為原來的1/10，大大降低了探測(cè)雷達(dá)信號(hào)的可能。 另外，旁瓣的降低，雷達(dá)從旁瓣接收的干信比(J/S)會(huì)下降，這將導(dǎo)致干擾距離的明顯下降，20dB的旁瓣隔離會(huì)使得干擾距離下降為原來的1/10。 超低旁瓣會(huì)使得電子支援系統(tǒng)難以探測(cè)到雷達(dá)信號(hào)，即使探測(cè)到也難以有足夠的功率干擾到雷達(dá)。 ?

審核編輯：黃飛

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