陳 黎，溫 博，李新欣，張 馳

(1.陸軍北京軍代局駐石家莊地區(qū)軍代室，河北 石家莊 050081；2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081)

連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)技術(shù)發(fā)展綜述

陳 黎1，溫 博2，李新欣2，張 馳2

(1.陸軍北京軍代局駐石家莊地區(qū)軍代室，河北 石家莊 050081；2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081)

連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)相比脈沖體制雷達(dá)，具備發(fā)射功率低、能量低截獲和抗雜波能力強(qiáng)的技術(shù)特點(diǎn)，被廣范應(yīng)用于地面監(jiān)視、低空搜索和要地防護(hù)等領(lǐng)域，是現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)偵察的重要裝備。介紹了連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的發(fā)展歷程，分析了連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，說明連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)在低功耗和小型化、低截獲和抗干擾以及低慢小目標(biāo)檢測(cè)中具有明顯優(yōu)勢(shì)。結(jié)合國(guó)內(nèi)外最新研究進(jìn)展，提出了連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)；連續(xù)波雷達(dá)；脈沖雷達(dá)

0 引言

戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)是探測(cè)戰(zhàn)場(chǎng)上各種軍事目標(biāo)，以獲取戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)用的各種偵察雷達(dá)的總稱，它可以在復(fù)雜的地雜波環(huán)境中檢測(cè)地面低速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和低空飛行目標(biāo)，已成為現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上不可缺少的重要偵察裝備。在和平時(shí)期，用來保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家邊防、防御走私偷渡和恐怖分子[1]。因此戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)無論是在戰(zhàn)時(shí)還是在平時(shí)，均對(duì)國(guó)家安全發(fā)揮著重要作用。戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)按發(fā)射的信號(hào)波形可分為連續(xù)波體制和脈沖體制2種。連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)具備發(fā)射功率低、能量低截獲和抗雜波能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在體積功耗、隱蔽偵察和低慢小目標(biāo)探測(cè)方面，有著明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)[2]。

但目前國(guó)內(nèi)針對(duì)連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的產(chǎn)品特點(diǎn)分析、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和工程應(yīng)用問題等的研究很少。因此，本文對(duì)連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，從連續(xù)波雷達(dá)技術(shù)層面重點(diǎn)介紹了多重收發(fā)隔離技術(shù)、雷達(dá)通信一體化技術(shù)和高費(fèi)效比片上雷達(dá)技術(shù)，為連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的技術(shù)研究提供參考。

1 連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)發(fā)展歷程

1.1 早期發(fā)展階段

20世紀(jì)40年代后期至70年代中期，該階段為戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的早期發(fā)展階段，以連續(xù)波體制為主，由于技術(shù)發(fā)展的主要方向?yàn)樵龃罄走_(dá)偵察范圍，提高微波器件功率，而最終出現(xiàn)了以“拉希特”雷達(dá)為代表的中程脈沖體制雷達(dá)[3]。

早期的戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)大多是近程便攜式，采用調(diào)頻連續(xù)波體制；主要用在隘口、橋梁和交通要道等重要地點(diǎn)，監(jiān)視敵方部隊(duì)的活動(dòng)情況，偵察的范圍比較窄小[4]。隨著微波器件功率的增加，中程和遠(yuǎn)程戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)相繼發(fā)展起來。蘇聯(lián)在60年代初已在陸軍部隊(duì)中裝備了“斯納爾”6型中程戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)，擴(kuò)大了偵察范圍。60年代中期，美國(guó)研制成功AN/PPS-9近程偽隨機(jī)編碼調(diào)相連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)，并裝備部隊(duì)。70年代中期，法國(guó)研制成功了“拉西特”中程脈沖多普勒戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)，為北大西洋公約組織的一些國(guó)家地面部隊(duì)廣泛采用[5]。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)及多國(guó)部隊(duì)使用百余部拉西特偵察雷達(dá)，用以監(jiān)視伊軍人員、車輛活動(dòng)情況，提高了作戰(zhàn)效果。我國(guó)于60年代初開始研制戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)，70年代初開始裝備部隊(duì)。

1.2 快速發(fā)展階段

20世紀(jì)80年代中期至21世紀(jì)初期，該階段為戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的快速發(fā)展階段。技術(shù)發(fā)展的主要方向?yàn)楣虘B(tài)化和數(shù)字化。特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛使用，促使地面戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)采用更先進(jìn)的技術(shù)，例如相控陣、脈沖壓縮、低截獲概率和雷達(dá)組網(wǎng)等技術(shù)，出現(xiàn)了一批性能優(yōu)良的戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)，主要有美國(guó)的AR-SS、英國(guó)的MSTAR、俄羅斯的FARA-1、德國(guó)的BOR-A550、荷蘭的SQEIRE和以色列的EL/M-2140NG等。國(guó)內(nèi)研制的主要產(chǎn)品包括JY-17和BAL-210等[6]。

據(jù)統(tǒng)計(jì)有近20個(gè)國(guó)家進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)研制，已知型號(hào)超過150種。其中連續(xù)波和脈沖2種體制并行發(fā)展，主流廠商的雷達(dá)產(chǎn)品呈現(xiàn)系列化、專用化。而在中近程防御、低空探測(cè)和要地防護(hù)等應(yīng)用領(lǐng)域，連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的輕型化、低截獲和抗雜波的技術(shù)優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，占有了較大市場(chǎng)份額[7]。

1.3 新技術(shù)發(fā)展階段

當(dāng)前全球戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)演變?yōu)橐跃植孔鲬?zhàn)、區(qū)域防護(hù)和反恐維穩(wěn)為主。而進(jìn)入21世紀(jì)，低空無人機(jī)等新型平臺(tái)的大量普及并參與作戰(zhàn)，并進(jìn)一步影響作戰(zhàn)模式。隨著戰(zhàn)場(chǎng)偵察的空間變化、新型威脅目標(biāo)的出現(xiàn)，為新型戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的技術(shù)發(fā)展帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。未來戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)將處于新技術(shù)發(fā)展階段，隨著各種新理論、新方法和新設(shè)計(jì)的不斷引入，技術(shù)發(fā)展方向?qū)⒏佣嘣?/p>

以戰(zhàn)場(chǎng)偵察的空間范圍為例，由之前以地面戰(zhàn)場(chǎng)為主，涵蓋低空、超低空，逐步延伸到近海、近岸和島礁等區(qū)域，甚至拓展至受植被、建筑和艙體等遮掩的隱蔽區(qū)域[8]。由此衍生出了低空搜索雷達(dá)、岸基監(jiān)視雷達(dá)、島礁雷達(dá)、穿樹雷達(dá)和穿墻雷達(dá)等多種產(chǎn)品形態(tài)。

2 連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1 低功耗和小型化

目前國(guó)內(nèi)外大部分連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的峰值發(fā)射功率在百瓦以內(nèi)，對(duì)中型地面車輛(RCS約10 m2)的最大作用距離可達(dá)50 km，可滿足中近程戰(zhàn)場(chǎng)偵察需求。而在同等探測(cè)威力下，脈沖體制戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)至少在數(shù)kW量級(jí)。而進(jìn)一步分別考慮發(fā)射機(jī)和電源的轉(zhuǎn)換效率，以X頻段為例，在目前主流技術(shù)水平和一定效費(fèi)比條件下，發(fā)射機(jī)功放效率的通常不超過15%，開關(guān)電源效率在85%左右，同時(shí)假定發(fā)射機(jī)以外的其他部件(主要包括頻綜、接收機(jī)和信號(hào)處理機(jī)等)占整機(jī)功耗的50%，則可估算出連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)發(fā)射功率100 W，則整機(jī)功耗在1.5 kW左右，而峰值發(fā)射功率1 kW的脈沖體制雷達(dá)，整機(jī)功耗至少為15 kW[9]。因此，連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)屬于典型的低功耗裝備。

盡管僅相差一個(gè)數(shù)量級(jí)水平，但在功耗敏感或電力保障困難的應(yīng)用場(chǎng)合，連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)尤其適用，例如單兵攜行或者工作于偏遠(yuǎn)邊境和孤立島礁。同時(shí)系統(tǒng)低功耗意味著設(shè)備發(fā)熱量低、部件壽命長(zhǎng)，更加利于小型化和可靠性設(shè)計(jì)。這對(duì)于邊境和島礁環(huán)境下的維護(hù)周期長(zhǎng)和無人值守等需求極為重要。

例如，法國(guó)泰利斯荷蘭分公司的“護(hù)衛(wèi)”(Squire)是第一部采用調(diào)頻連續(xù)波體制的地面監(jiān)視雷達(dá)，能夠探測(cè)48 km的移動(dòng)目標(biāo)。低功率的FMCW技術(shù)提高了雷達(dá)的可靠性并能減少輻射危害，適用于多種場(chǎng)合，包括邊境監(jiān)視、重要位置防護(hù)、部隊(duì)防火及戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視。SQUIRE的小型部件可裝在2個(gè)背包里攜帶，包括電池在內(nèi)的每個(gè)背包的重量不超過25 kg。到2013年泰利斯已售出400多部Squire雷達(dá)[10]。

2.2 低截獲和抗干擾

連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)發(fā)射功率低，具有天然的能量低截獲優(yōu)勢(shì)。而低截獲通常是抗干擾的重要前提。國(guó)外典型的低截獲體制雷達(dá)，均采用了連續(xù)波體制。例如，英格蘭Philips實(shí)驗(yàn)室和荷蘭Signal公司聯(lián)合研制的“引航”(PILOT)船用導(dǎo)航雷達(dá)，于1988年研制成功，是FMCW體制LPI雷達(dá)的標(biāo)志性產(chǎn)品[11]。隨后PILOT改名為Scout 雷達(dá)。1989年12月交付了第一部Scout產(chǎn)品；1993年12月，Scout雷達(dá)被瑞典海軍YSM-2000和YSB隱身艦計(jì)劃選用[12]。工作在X頻段，發(fā)射功率包括1 W、0.1 W、0.01 W和0.001 W四種。該雷達(dá)采用標(biāo)準(zhǔn)天線對(duì)抗戰(zhàn)術(shù)機(jī)載ESM(-60 dBmi)時(shí)的低截獲性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示?？梢姡词棺畲蟀l(fā)射功率1 W情況下，Scout雷達(dá)仍具備良好低截獲性，其截獲概率因子在0.1以下，達(dá)到了超低截獲概率雷達(dá)的范疇。

表1 Scout雷達(dá)低截獲性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)

而另一方面采用大時(shí)寬信號(hào)，更利于調(diào)制寬帶波形，實(shí)現(xiàn)信號(hào)低截獲。例如采用偽隨機(jī)碼調(diào)相波形的連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)，發(fā)射與通信信號(hào)類似的擴(kuò)頻信號(hào)，使得雷達(dá)偵收機(jī)難以實(shí)現(xiàn)信號(hào)分選。此外，還包括Frank碼、P3/ P4多相碼等更為復(fù)雜的連續(xù)波雷達(dá)波形。

2.3 低慢小目標(biāo)檢測(cè)

低慢小目標(biāo)的檢測(cè)一直以來都是雷達(dá)探測(cè)領(lǐng)域的需要克服的技術(shù)難點(diǎn)。尤其在低空和超低空目標(biāo)探測(cè)方面，來自小型無人機(jī)的威脅越來越多。低慢小目標(biāo)的檢測(cè)的難點(diǎn)來自兩方面：首先目標(biāo)的雷達(dá)散射截面積小，不利于雷達(dá)探測(cè)；其次目標(biāo)受地物雜波遮蔽，不易分辨[13]。而連續(xù)波雷達(dá)在兩方面具備優(yōu)勢(shì)，首先在同等功率條件下，連續(xù)波雷達(dá)照射目標(biāo)的積累時(shí)間更長(zhǎng)，得到更大信噪比增益。其次，連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射信號(hào)無時(shí)寬限制，多普勒頻譜分辨力高，以偽隨機(jī)碼調(diào)相連續(xù)波雷達(dá)為例，其多普勒分辨力可達(dá)幾赫茲量級(jí)[14]。在嚴(yán)重地雜波環(huán)境下，通過多普勒高分辨能力，并結(jié)合超雜波檢測(cè)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)低慢小目標(biāo)雜波下可見，而不引入雜波導(dǎo)致的虛警[15]。

以國(guó)內(nèi)某連續(xù)波偵察雷達(dá)為例，采用LFMCW發(fā)射信號(hào)，對(duì)尺寸20 cm的微型四旋翼無人機(jī)進(jìn)行探測(cè)，探測(cè)距離可達(dá)到5 km以上，而虛警率則低于1次/24 h。該雷達(dá)對(duì)微型旋翼無人機(jī)探測(cè)的航跡如圖1所示，發(fā)射功率僅2 W。微型旋翼無人機(jī)探測(cè)的試驗(yàn)場(chǎng)景如圖2所示?？梢?，該試驗(yàn)過程屬于典型的低慢小目標(biāo)探測(cè)，在復(fù)雜地雜波環(huán)境下，該連續(xù)波雷達(dá)獲得了微型旋翼無人機(jī)的穩(wěn)定軌跡，且?guī)缀醪淮嬖谔摼?/p>

圖1 連續(xù)波偵察雷達(dá)對(duì)微型旋翼無人機(jī)的探測(cè)航跡

圖2 連續(xù)波偵察雷達(dá)微型旋翼無人機(jī)探測(cè)試驗(yàn)場(chǎng)景

3 連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著戰(zhàn)場(chǎng)需求演變和牽引，連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)凸顯；而雷達(dá)及相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)革新，也進(jìn)一步推動(dòng)了連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的技術(shù)發(fā)展。從雷達(dá)通用技術(shù)而言，例如相控陣技術(shù)、數(shù)字波束形成技術(shù)和抗有源干擾等，也代表了連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的重要技術(shù)發(fā)展方向[16]，本文不再贅述。本文重點(diǎn)從連續(xù)波雷達(dá)技術(shù)層面，分析連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。此外，連續(xù)波雷達(dá)在民用應(yīng)用廣范，隨著近幾年無人機(jī)自主導(dǎo)航、汽車自動(dòng)駕駛的迅速發(fā)展，民用連續(xù)波雷達(dá)在毫米波雷達(dá)技術(shù)和芯片化雷達(dá)方面取得了重要突破[17]。在軍民融合的政策背景下，關(guān)注民用連續(xù)波雷達(dá)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展并進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化，對(duì)連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)的發(fā)展尤為重要。

3.1 多重收發(fā)隔離技術(shù)

連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)最大短板在于偵察距離受限，不能滿足中遠(yuǎn)程偵察需求[18]。根本原因在于連續(xù)波體制收發(fā)同時(shí)所導(dǎo)致的信號(hào)泄漏，對(duì)接信道形成嚴(yán)重干擾，使得發(fā)射功率受限，影響雷達(dá)威力。連續(xù)波雷達(dá)收發(fā)隔離技術(shù)，是解決該問題的主要技術(shù)手段。理論上連續(xù)波雷達(dá)收發(fā)隔離度每提高12 dB，雷達(dá)威力可提高1倍。因此收發(fā)隔離技術(shù)一直以來都是連續(xù)波雷達(dá)發(fā)展的核心技術(shù)[19]。

傳統(tǒng)收發(fā)隔離技術(shù)以空間隔離為主，通常采用收發(fā)天線分置方式提高隔離度。以X頻段雷達(dá)為例，空間隔離度最高在80 dB左右，可提升的空間有限。近幾年以采取相位隔離方式的信號(hào)對(duì)消技術(shù)再次受到關(guān)注，其中包括射頻對(duì)消、中頻對(duì)消和基帶對(duì)消等多種技術(shù)途徑。例如，中國(guó)電科五十四所研制的X頻段射頻對(duì)消器，對(duì)100 MHz帶寬的連續(xù)波雷達(dá)信號(hào)，可達(dá)到20 dB以上隔離度改善，并已在實(shí)際產(chǎn)品中應(yīng)用。

從連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度而言，綜合采用多重收發(fā)隔離技術(shù)，是未來提高連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)探測(cè)范圍的主要技術(shù)手段。

3.2 雷達(dá)通信一體化技術(shù)

雷達(dá)通信一體化技術(shù)從系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度把數(shù)據(jù)鏈和雷達(dá)進(jìn)一步結(jié)合，合理分配射頻資源、高效利用輻射孔徑和軟硬件，構(gòu)建一條寬頻帶、高增益的雷達(dá)孔徑數(shù)據(jù)鏈，能夠?qū)崿F(xiàn)裝備的通用化、小型化和多功能化，拓展裝備的應(yīng)用領(lǐng)域，提高裝備的作戰(zhàn)效能。特別是對(duì)于戰(zhàn)場(chǎng)隱蔽探測(cè)、多部雷達(dá)寬帶組網(wǎng)、雷達(dá)與武器平臺(tái)協(xié)同打擊等應(yīng)用領(lǐng)域，具有重要意義[20]。

雷達(dá)通信一體化可以分為時(shí)分體制、分波束體制、雷達(dá)和通信波形疊加合成體制以及共波形體制。前3種體制均存在分割發(fā)射功率，影響探測(cè)效率的缺點(diǎn)。共波形體制不存在分時(shí)和分割發(fā)射功率的問題，在實(shí)現(xiàn)探測(cè)功能的同時(shí)進(jìn)行高速數(shù)傳方面具備優(yōu)勢(shì)。而共波形體制必須同時(shí)考慮所設(shè)計(jì)波形的通信能力和探測(cè)能力。通信系統(tǒng)通常采用連續(xù)波體制，避免了脈沖體制時(shí)隙對(duì)通信速率的損失。發(fā)射功率為毫瓦至百瓦級(jí)，均與連續(xù)波體制雷達(dá)相似，相較脈沖雷達(dá)，連續(xù)波雷達(dá)具有體制優(yōu)勢(shì)[21]。

雷達(dá)通信一體化技術(shù)雖然在軍用領(lǐng)域發(fā)展數(shù)十年，但國(guó)內(nèi)外實(shí)際裝備并不多。目前最新的報(bào)道來自Christian Sturm等人采用連續(xù)波體制，應(yīng)用OFDM波形設(shè)計(jì)了共波形的車載雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)，并搭建了原理樣機(jī)并在實(shí)際場(chǎng)景進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。距離分辨率為1.6 m，通信速率可達(dá)80 Mbps[22]。車載雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)試驗(yàn)獲得的二維距離-速度數(shù)據(jù)如圖3所示。車載雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)實(shí)際公路場(chǎng)景照片如圖4所示。探測(cè)性能和實(shí)際目標(biāo)場(chǎng)景匹配良好。該技術(shù)進(jìn)展對(duì)軍用雷達(dá)通信一體化技術(shù)的發(fā)展具有重要參考意義。

圖3 車載雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)二維距離-速度數(shù)據(jù)

圖4 車載雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)實(shí)際公路場(chǎng)景

3.3 高效費(fèi)比片上雷達(dá)技術(shù)

未來戰(zhàn)場(chǎng)中“輕小慢”無人作戰(zhàn)系統(tǒng)泛在化應(yīng)用給戰(zhàn)場(chǎng)威脅感知帶來巨大挑戰(zhàn)，迫切需要發(fā)展具有相應(yīng)泛在化能力的戰(zhàn)場(chǎng)偵察技術(shù)[23]。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)理念的發(fā)展，傳統(tǒng)強(qiáng)大的單體作戰(zhàn)單元正在向小而多的集群作戰(zhàn)轉(zhuǎn)變[24]，傳統(tǒng)戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)系統(tǒng)不滿足泛在化應(yīng)用的條件，因此具備體積小、功耗低、成本低和集成度高等優(yōu)勢(shì)的片上雷達(dá)系統(tǒng)倍受關(guān)注。軍事領(lǐng)域迫切需要高性能的片上雷達(dá)系統(tǒng)以滿足泛在化探測(cè)等作戰(zhàn)需求。

現(xiàn)有片上雷達(dá)多應(yīng)用于汽車?yán)走_(dá)等民用領(lǐng)域，2010年以來除英飛凌和飛思卡爾等傳統(tǒng)汽車?yán)走_(dá)套片供應(yīng)商外，國(guó)內(nèi)也涌現(xiàn)出大量企業(yè)參與研制，并有望在今后2～3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)24 GHz和77 GHz頻段的國(guó)產(chǎn)汽車?yán)走_(dá)套片，均采用連續(xù)波雷達(dá)體制。而在成本方面，一組汽車?yán)走_(dá)套片的價(jià)格可低至幾十元。在借鑒民用汽車?yán)走_(dá)成果基礎(chǔ)上，開發(fā)高效費(fèi)比的軍用片上雷達(dá)系統(tǒng)，結(jié)合連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)雷達(dá)技術(shù)，有望實(shí)現(xiàn)高消費(fèi)比、泛在化的片上雷達(dá)系統(tǒng)。但目前汽車?yán)走_(dá)解決方案，作用距離為30～300 m，在集成度、發(fā)射功率和功能等方面也存在較大差距。

目前國(guó)外最新的研究進(jìn)展包括：2015年比利時(shí)微電子研究中心和日本松下公司聯(lián)合研制的79 GHz相位調(diào)制連續(xù)波雷達(dá)收發(fā)機(jī)芯片，采用28 nm CMOS技術(shù)，功耗小于260 mW，發(fā)射機(jī)功率大于11 dBm，分辨率可達(dá)7.5 cm。2016年，新加坡南洋技術(shù)大學(xué)開發(fā)的片上雷達(dá)系統(tǒng)，采用65 nm CMOS工藝，Ku波段FMCW體制，集成信號(hào)發(fā)生器、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、ADC及解碼處理，單片尺寸小于10 mm2，功耗小于200 mW，分辨率可達(dá)20 cm，按照3 cm×4 cm×5 cm封裝，封裝后整個(gè)系統(tǒng)總重低于100 g，該系統(tǒng)計(jì)劃搭載到無人機(jī)、地面車輛或衛(wèi)星上用于SAR成像?；谶@種片上雷達(dá)系統(tǒng)，一種10×10組合的片上相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)正在開發(fā)中。

4 結(jié)束語

連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)在低功耗小型化、低截獲抗干擾、低慢小目標(biāo)探測(cè)等方面存在明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在戰(zhàn)場(chǎng)偵察需求的演變和軍民技術(shù)不斷融合的背景下，未來幾年的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)在于多重收發(fā)隔離、雷達(dá)通信一體化和高效費(fèi)比片上雷達(dá)等方面。因此，可以展望未來連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)技術(shù)也將獲得迅速發(fā)展，甚至有望出現(xiàn)改變當(dāng)前作戰(zhàn)模式的新型戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)。

但也面臨著眾多技術(shù)挑戰(zhàn)，例如在多重收發(fā)隔離方面，多級(jí)對(duì)消技術(shù)的理論分析和建模極為困難，進(jìn)而限制了工程應(yīng)用。在雷達(dá)通信一體化方面最大的技術(shù)難點(diǎn)在于一體化波形設(shè)計(jì)，多數(shù)文獻(xiàn)的研究結(jié)果表明，波形設(shè)計(jì)中通信帶寬和雷達(dá)威力互為矛盾，雷達(dá)和通信的性能很難兼顧。而在片上雷達(dá)方面，毫米波片上雷達(dá)主要集中在民用領(lǐng)域，作用距離有限，無法滿足戰(zhàn)場(chǎng)偵察需求。因此建議連續(xù)波雷達(dá)相關(guān)研究人員針對(duì)上述領(lǐng)域存在的技術(shù)問題，開展深入研究。

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Review of Development of CW Battlefield Surveillance Radar Technology

CHEN Li1,WEN Bo2,LI Xin-xin2,ZHANG Chi2

(1.LandArmyoftheBeijingMilitaryRepresentativesBureau,TheOfficeinShijiazhuang,ShijiazhuangHebei050081,China；2.The54thResearchInstituteofCETC,ShijiazhuangHebei050081,China)

Continuous wave(CW) radar,with numerous advantages including low power,LPI and high anti-clutter ability,has been widely used in ground surveillance,low altitude search,land protection and other areas.The development of the CW Battlefield Surveillance Radar is introduced and its technical advantage is then analyzed.The analysis shows the CW Battlefield Surveillance Radar has obvious advantages in low-power and miniaturization,low probability interception and anti-interference,detection of LSS-target.According the latest domestic and foreign research,the technology trend of the CW Battlefield Surveillance Radar is proposed.Finally,its future technical prospects are suggested.

battlefield surveillance radar;continuous wave radar;pulse radar

2017-03-01

海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)基金資助項(xiàng)目(201505002)。

10.3969/j.issn.1003-3106.2017.06.16

陳 黎，溫 博，李新欣，等.連續(xù)波戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)技術(shù)發(fā)展綜述[J].無線電工程,2017,47(6):65-69.[CHEN Li,WEN Bo,LI Xin-xin,et al.Review of Development of CW Battlefield Surveillance Radar Technology[J].Radio Engineering,2017,47(6):65-69.]

TN957.51

A

1003-3106(2017)06-0065-05

陳 黎 男,(1977—),工程師。主要研究方向：雷達(dá)和測(cè)控技術(shù)。

溫 博 男，(1985—)，高級(jí)工程師。主要研究方向：雷達(dá)系統(tǒng)和信號(hào)處理技術(shù)。