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时间:2018-07-18
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1、相控阵雷达工作频率在12-18GHZB-2A机载雷达为AN/APQ-181型相控阵雷达,休斯公司制造。这种相控阵有2个雷达天线阵列,特点是不需外加旋转或摇摆式天线,只通过信号阵位的改变和组合,可对不同角度和不同方位进行扫瞄。它的工作频率在12-18GHZ,旁波瓣小,抗电子干扰能力强。工作模式共有21种,最突出的是合成孔径雷达工作模式和反合成孔径雷达模式。前者主要用于扫瞄陆地地貌,可清晰地获取161千米距离内地表的扫瞄图像,供飞机对地面目标轰炸时使用;后者则主要用于识别和捕捉海上目标,最远有效距离可达128千米
2、。另外还可让B-2A轰炸机使用地形匹配和地形规避技术,使其能贴地低空突入敌方空域去遂行轰炸任务。 雷达频率范围 雷达能辐射电磁波到空间并利用目标散射的回波进行信号检测和参量估值的频率,均属雷达频率范围。随着雷达技术和电子器件的发展,雷达频率范围已从高频(几兆赫)扩展到紫外频段。在实际应用中,根据雷达的性能要求和实现条件,大多数雷达工作在1~15吉赫的微波频率范围内。在1吉赫频率以下,由于通信和电视等占用频带,频谱拥挤,一般雷达较少采用,只有少数远程雷达和超视距雷达采用这一频段。高于15吉赫频率时空气中水分子吸
3、收严重;高于30吉赫频率时,在一些区域氧分子和水分子吸收急剧增大。随着频率的提高,天线加工困难,接收机内外噪声增大,增加发射机功率也出现困难。因此,一般雷达很少采用这些频段,只有某些高分辨力雷达和在外层空间工作的雷达采用这样高的频率,如毫米波雷达和激光雷达。现代雷达频率集中在微波范围,频谱日益拥挤。这种情况促进了雷达技术的发展。例如,70年代毫米波器件取得重大进展,使高分辨力雷达得以研制成功;大功率回旋管的出现又为毫米波雷达的应用和发展提供了重要的条件。 雷达频率选择 雷达虽然能在很宽的频率范围内工作,但不
4、同频率具有不同的工作特性,适合不同的用途,因此在设计雷达时须慎重选择频率。雷达频率对天线发射增益、天线有效接收面积(一定发射增益时)、发射功率、接收机噪声、传播损耗、气象回波等雷达性能的影响较为明显,在很大程度上决定了雷达的类型、作用距离、精度、分辨力、抗干扰能力、体积重量、机动性和费用等重要指标。因此,雷达频率是雷达诸参数中最重要的参数。 雷达波段的划分和代号 雷达的波段和频率范围是根据无线电频率的合理使用、器件性能和雷达研制水平划定的,并用某些字母或代号表示,已为世界各国所通用。雷达的频率 雷达工
5、作原理核心是雷达发射一定频率的电磁波,并接收目标反射回来的回波,根据回波判定目标的某些状态。雷达发射的电磁波的频率就是它的工作频率。工作频率对雷达起着倏关重要的作用,直接影响雷达的探测距离、角分辨率、多普勒测速性能和雷达的尺寸、重量和造价等。 前用的雷达工作频率范围为500-40,000兆赫,一些特殊用途的雷达的工作频率则超出了上述范围,如超视距雷达的工作频率低到2-5兆赫,而毫米波雷达的工作频率达到94,000光赫。对于一种特定的雷达,它的最佳工作频率由它所要完成的任务决定。 同时,工作频率的选
6、择又是对雷达的尺寸、发射功率、天线波束宽度等的综合考虑。 雷达尺寸 频率越低,电磁波的波长越长,产生产发射电磁波的发射管的尺寸就越大,同时重量越重;反之,频率越高,发射管的尺寸越小,重量也随之减少,这样,就可以在一些空间受限的场合使用(如机载雷达)。 波束宽度 深人的理论分析表明,雷达的波束宽度与波长成正比,而与天线尺寸成反比。所以,为了达到相同的角分辨力,频率越高,波长越短,所需天线尺寸也越小。 大气衰减 电磁波在大气中传播时,由于大气的吸收和散射而发生衰减,频率越高,衰减越多。频率低
7、于100兆赫时,这种衰减可以忽略,因而能够传播得很远,例如,工作频率很低的超视距雷达可以有几千公里的探测范围;频率高于10,00O兆赫时,衰减就很严重了,例如,毫米波雷达难以达到很远的距离。 多普勒效应 我们在第二节中介绍了多普勒效应,多普勒频移不仅与目标和雷达的接近速度成正比,而且与波的频率成正比,频率越高,多普勒频移越显著。但是,过人的多普勒频移有时也会造成麻烦,所以在某些场合需要限制雷达的工作频率,但在另一些场合,又需要选择相当高的频率,以提高多普勒测速的灵敏度。 背景噪声 雷达的回波信号受
8、到噪声的干扰,这些噪声一方面来源于雷达接收机内部,另一方面来源于宇宙空间存在的电磁辐射和大气变化带来的噪声,即背景噪声。背景噪声主要包括宇宙电磁辐射和大气噪声。宇宙噪声在低频段较高,而大气噪声在高频段较高。很多雷达的噪声主要来源于内部,但当雷达需要很远的探测范围而使用低噪声的接收机时,背景噪声就占据主导地位。 从以上分析可以知道,不同场合,不同用途的雷达,工作频率差别很大。地面雷达几乎涵盖了所
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