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1、箔条云对电磁波的衰减效应研究作者：李德豆來源：《科技创新导报》2011年笫17期摘要:箔条干扰是最廉价何效的无源干扰之一，适用范围广泛。本文研究了箔条云对电磁波的蔡体遮挡效应。对不同箔条分布形式进行了计算，结果表明，这一方法是有效止确的，证明了箔条遮扌当效应对于干扰的重要意义。关键词:箔条云无源干扰正态密度球分布电磁衰减中图分类号:TN972文献标识码:A文章编号:1674-098X(201l)06(b)-0006-021引言箔条是雷达电子对抗屮最典型的一种无源T扰方式，它通过爆炸或者散播等方式将大量的金屈波条散步
2、空屮，形成具有很大雷达散射截而的冃标,从而达到干扰雷达的作用。同时波条这种无源干扰方式具有成本低易于制作,适应性强的特点,1大1【何在军事行动中具有广泛而实用的效果［1］。冋波能量是宙达匸作的主要相关体，冋波能量的强弱宜接决定了雷达的工作能力和效果。我们尝试从通常被忽略的箔条云的遮扌当效应方而论述箔条対'雷达的干扰，推导了箔条云对电磁波的衰减计算公式，结果表明箔条云的遮扌半效应是“尿制系数倍乘器",证叨了这一设想的町行性。2箔条云对电磁波的衰减强度为Ei平而波照射雷达目标时，目标的雷达散射截而的计算公式如下：(1)
3、其中,Er是接受到的雷达回波的强度;R是冃标到雷达接收机的距离，在理想情况下，这个距离应取无穷远，以保证平面波特性，实际小只要这个距离远大丁•目标的特征长度即可。下面我们首先考虑简单的情况:考虑口标为一小薄“片”箔条云的情况,箔条云在入射波方向的厚度为dxm,横截面积为lm2,电磁波透过它后的能量衰减速为dPo按一•般假设，箔条为良导体,忽略热损耗，则箔条云的耗散能量与它的有效雷达散射截面成正比，那么其中P为加到单元截面积箔条云入射血的电磁波功率,dp为单元体积中箔条损耗功率，单位体积箔条云总的有效散射截面。众所周
4、知，箔条偶极子在第一谐振频率，冃在三维方向上均为随机取向时，其平均截而为[2](3)式中，入是入射波长。假设当前箔条云单位体积内有箔条偶极了m条,作为稀疏分布时的一次近似，忽略偶极子间的相互作用,m个偶极子集合的箔条云的雷达散射截而等于m个偶极子散射截面的代数和，有(4)代入式(2)得(5)(5)式成立的条件式dx足够小，即可把差分方程转变为枳分方程。此吋解此方程，并代入边界条件,即时,，便可求得电磁波通过厚度为任意x的箔条云前后的功率比：(6)通常，知道的是箔条云的总偶极子根数N和散开的体积V,此时可把(6)式变
5、为(7)式(6)、(7)便是箔条云对电磁波的遮挡效应计算式。当箔条云密度均匀分布时，直接把各已知量代入行算即可。当箔条云非均匀分布时,可作细分处理，把人云团划分为一定数量的小云团单元各小云团部分的箔条作密度均匀分布处理，分别计算各单元的遮挡率，然后把电磁波方向上所有单元的遮挡率连乘即得云团总的遮扌当率，图1。如图2所示，作为例子，把云团进行5x5x5划分，对每一个小云团使用式(6)或式(7)得其传输率为(,)则第()个入射截面上总的透波率为(8)当用箔条云遮挡宙达口标时，电磁波受到双程哀减,冋波干信比増加：(dB"
6、9)3计算实例3.1正态密度球分布箔条云对电磁波的衰减另一实川的情形是箔条弹投放。箔条弹靠爆破推力撒布,云团通常为近似球形，箔条密度以球心为中点沿径向呈高斯分布,在每层上密度的分布相同。用概率密度函数表示如下[3]:(10)式中的均值卩和标准偏差5由箔条弹的偶极了数口、爆破能量、撒布时间和云团半径等因素确定，可通过动力学仿真或实测获得。设现有内含1()00万根偶极子(谐振频率为5GHz)的箔条弹，爆炸撒放后某时刻形成半径为100m的干扰云团，其密度沿径向呈正态分布，分布参数m,。按前面的分析，把该云团进行7x7x2
7、0细分，计算入射波截面(X・Y面，如图5所示)各单元对同频电磁波的双程哀减量，结杲如表1所示。考察表1,所得计算结果完全符合直观猜测，方形剖分模梨的四个顶点单元没有箔条分布，因此哀减量为零。假设利用图5中的斜线部分作为有效遮扌当区，杳表1得最小衰减量为25.4037(dB),可见其干扰效果是可观的。在箔条弹的实现方血，据报道，国内可以生产每克万根以上的箔条丝,1()万根/束的箔条已得到应用，一个箔条弹装载100束以上箔条是现实的。应该指岀，箔条云的衰遮挡效果与概率密度分布函数的数学期望卩和均方差§两个参数密切相关。
8、图2、图3分别反映了它们的影响。3.2指数密度球分布箔条云对电磁波的衰减在撒布炸药未充分爆炸的情况下，箔条云还对能呈指数密度分布，即箔条密度以球心为半径向外呈指数分布，中心密度大，外层密度小，概率密度函数如下[4]:(11)式屮c是爆破系数，与炸药当鈕成正比，与爆破程度和时间有关。图4是指数密度分布箔条云球任一直径上各单元衰减量的曲线图。同样地,要取得均匀的
