魏家樂(lè)
中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所 河北石家莊 050000
在社會(huì)不斷發(fā)展的進(jìn)程中,雷達(dá)的工作環(huán)境會(huì)收到兩種信號(hào),一種是無(wú)線(xiàn)干擾信號(hào),另一種是有源干擾信號(hào),這兩種信號(hào)會(huì)給雷達(dá)抗干擾技術(shù)帶來(lái)一些影響。所以,相關(guān)工作者如果想確保雷達(dá)抗干擾可以正常工作,那么就要根據(jù)實(shí)際情況,加入合適的抗干擾措施,抑制各種干擾信號(hào)給雷達(dá)帶來(lái)的影響。干擾信號(hào)和目標(biāo)信號(hào)兩者間存在一些差異,這些差異就是雷達(dá)抗干擾技術(shù)的原則。
在實(shí)際工作中,因?yàn)榇嬖谔炀€(xiàn)交叉極化,給雷達(dá)抗干擾帶來(lái)較多的影響。故此,下文詳細(xì)介紹在運(yùn)用雷達(dá)抗干擾技術(shù)的過(guò)程中,天線(xiàn)交叉極化帶來(lái)的一些影響。
在使用天線(xiàn)前,要挑選合適的極化信號(hào),因?yàn)槊總€(gè)極化信號(hào)的特點(diǎn)都各不相同,確保可以準(zhǔn)確提取目標(biāo)信號(hào),達(dá)到抑制極化抗主瓣干擾算法的目的。在實(shí)際操作的過(guò)程中,有一些因素會(huì)直接影響到測(cè)量工作的準(zhǔn)確度,例如,天線(xiàn)交叉極化等,在測(cè)量干擾極化方式時(shí),也會(huì)受到影響,并且一些偏差的數(shù)據(jù)和信息將會(huì)影響到干擾極化,以至于降低計(jì)劃抗主瓣算法的準(zhǔn)確性[1]。在電磁場(chǎng)里,電磁波會(huì)通過(guò)波動(dòng)的形式進(jìn)行傳播,電場(chǎng)、磁場(chǎng)、傳播方向都是相互垂直的,實(shí)際上,電磁波是干擾以及目標(biāo)信號(hào)的本質(zhì)。在電磁波中包括矢量端點(diǎn),任何一個(gè)固定點(diǎn),在空間里按照時(shí)間變化逐漸形成的軌跡,被稱(chēng)為電磁波的極化。如果按照電磁波的相干程度進(jìn)行分類(lèi),那么可以分成幾種,第一種為非極化波、第二種為部分極化波、第三種為完全極化波。雷達(dá)抗干擾技術(shù)的原則就是充分利用天線(xiàn)的極化特點(diǎn)和電磁波抑制干擾信號(hào),所以,天線(xiàn)和雷達(dá)系統(tǒng)的性能相互影響,相輔相成。由此可見(jiàn),雷達(dá)抗干擾水平和天線(xiàn)極化也有著較大的關(guān)系,故此,分析和研究天線(xiàn)的極化特點(diǎn)十分重要和有價(jià)值。通常情況下,在實(shí)際制作中,理想中的計(jì)劃方式和實(shí)際計(jì)劃方式之間有著較大的偏差,也就是交叉極化。在各個(gè)傳播方向的最大化空間里,圍繞天線(xiàn)輻射電磁波的電場(chǎng)矢量,就是天線(xiàn)極化方式的含義。極化方式各種各樣,不管哪種極化方式都會(huì)在相同的輻射場(chǎng)里,電磁波的主要分為幾種,第一種是橢圓極化、第二種是圓極化、第三種線(xiàn)極化,相關(guān)工作人員曾做了一些實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,輻射場(chǎng)和測(cè)量點(diǎn)的空間位置存在密切的關(guān)系,找到所在空間的角坐標(biāo)之后,可以確認(rèn)距離天線(xiàn)島測(cè)量位置的遠(yuǎn)近,進(jìn)而使用電磁波極化概念描述天線(xiàn)極化[2]。
空域自適應(yīng)濾波是一種主要的雷達(dá)抗干擾方式,這種技術(shù)包括三種不同的類(lèi)型,第一種為空時(shí)自適應(yīng)濾波、第二種為空域自適應(yīng)濾波、第三種為時(shí)域自適應(yīng)濾波。在雷達(dá)系統(tǒng)中最常見(jiàn)和最常用的一種方式就是空域自適應(yīng)濾波,通常是在固定的空間陣元內(nèi),收集空間信號(hào)場(chǎng)中的各種樣本,然后根據(jù)合理的算法,進(jìn)行科學(xué)的處理,最終獲得理想中的輸出結(jié)果。對(duì)于空域自適應(yīng)濾波而言,波束的形成是主要實(shí)現(xiàn)方式之一。不同陣元會(huì)認(rèn)真處理收到的各種信號(hào),提高目標(biāo)信號(hào)的信噪比,達(dá)到抑制干擾信號(hào)的目的。
為了實(shí)現(xiàn)干抑制干擾信號(hào)的目的,通常會(huì)采用各種抑制干擾辦法,而最有效又簡(jiǎn)單的一種方法就是自適應(yīng)旁瓣相消器,它主要是由一個(gè)關(guān)鍵通道和無(wú)數(shù)個(gè)輔助通道構(gòu)成的,關(guān)鍵通道旁瓣和輔助通道十分相近。在實(shí)際運(yùn)行中,若是收到陣列信號(hào),并且其中沒(méi)有查看到任何干擾信號(hào),那么輔助通道里面的目標(biāo)信號(hào)通常都不大,再運(yùn)用合適的算法,就能夠得出權(quán)值,而大多數(shù)情況下權(quán)值都為零,關(guān)鍵通道可以直接輸出各種目標(biāo)信號(hào)[3]。
旁瓣匿影技術(shù)的主要組成部分有兩方面,一方面是一個(gè)輔助通道,另一方面是一個(gè)關(guān)鍵通道。通常情況下,主天線(xiàn)旁瓣方向和輔助天線(xiàn)旁瓣方向是相同的。為了達(dá)到抑制旁瓣干擾信號(hào)的目的,一般都運(yùn)用旁瓣匿影技術(shù)。實(shí)際操作流程是,當(dāng)各種干擾信號(hào)進(jìn)入旁瓣后,若是輔助通道的信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)關(guān)鍵通道信號(hào)強(qiáng)度,那么就要使選通器閉合;反之,若是干擾信號(hào)沒(méi)有進(jìn)入到旁瓣中,單純?yōu)槟繕?biāo)信號(hào),并且關(guān)鍵通道信號(hào)強(qiáng)度要比輔助通道信號(hào)強(qiáng)度更高,那么這時(shí)要打開(kāi)選通器。
運(yùn)用旁瓣匿影技術(shù)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。首先,若是關(guān)鍵通道天線(xiàn)的目標(biāo)信號(hào)比較弱,輔助通道信號(hào)強(qiáng)度將會(huì)比關(guān)鍵通道信號(hào)強(qiáng)度更高,這時(shí)需要關(guān)閉選通器,但是關(guān)閉選通器就會(huì)丟失目標(biāo)信號(hào)的各種數(shù)據(jù)和相關(guān)信息。并且,若是發(fā)生連續(xù)性雜波干擾的問(wèn)題,就需要關(guān)閉選通器,而選通器的關(guān)閉導(dǎo)致無(wú)法接收目標(biāo)信號(hào)。受天線(xiàn)交叉極化的影響,運(yùn)用旁瓣匿影技術(shù)產(chǎn)生的效果和干擾方式、天線(xiàn)極化方式之間有著比較密切的關(guān)系[4]。在實(shí)際操作和正常工作中,天線(xiàn)的干擾方式與主極化的極化方式類(lèi)似,那么就可以產(chǎn)生十分理想的旁瓣效果,反之,天線(xiàn)的交叉極化如果與干擾極化的方式相似,那么就會(huì)產(chǎn)生比較差的效果,影響到正常工作,故此,要確保天線(xiàn)干擾方式與主極化的極化方式類(lèi)似,得到比較好的旁瓣效果,進(jìn)一步推動(dòng)雷達(dá)抗干擾技術(shù)的發(fā)展。
通過(guò)上述可以看出,天線(xiàn)交叉極化會(huì)給雷達(dá)探測(cè)工作帶來(lái)一些干擾,相關(guān)工作人員要不斷探索和積極研究,根據(jù)不同的實(shí)際情況,開(kāi)展各項(xiàng)研究活動(dòng)。在運(yùn)用雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的過(guò)程中,還存在一些問(wèn)題,所以,要積極優(yōu)化和完善,推動(dòng)雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,提升雷達(dá)技術(shù)的抗干擾能力,降低天線(xiàn)交叉極化給雷達(dá)探測(cè)工作帶來(lái)的影響,使雷達(dá)探測(cè)工作更加準(zhǔn)確。