自適應(yīng)技術(shù)在雷達(dá)對(duì)抗中的應(yīng)用

陳驕陽(yáng)

摘 要：為了充分利用干擾機(jī)的資源，現(xiàn)代雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)廣泛使用各種自適應(yīng)技術(shù)，大大發(fā)揮了設(shè)備的潛力。研究了幅度選擇電路、脈沖寬度選擇電路、跟蹤狀態(tài)判別電路和干擾控制電路等的情況，詳細(xì)分析了自適應(yīng)技術(shù)在雷達(dá)對(duì)抗中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自適應(yīng)技術(shù)；雷達(dá)對(duì)抗；干擾控制電路；脈沖幅度

中圖分類號(hào)：TN945 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.133

在雷達(dá)對(duì)抗中，“自適應(yīng)”主要是指借助計(jì)算機(jī)的控制，在自動(dòng)分選信號(hào)和識(shí)別威脅的基礎(chǔ)上，使干擾系統(tǒng)在方向、頻率、時(shí)間、功率、調(diào)制樣式等方面自動(dòng)適應(yīng)復(fù)雜的電磁環(huán)境，與被干擾的雷達(dá)參數(shù)相匹配，以獲得最佳的干擾效果。下面通過一些典型系統(tǒng)簡(jiǎn)要介紹自適應(yīng)技術(shù)在雷達(dá)對(duì)抗中的應(yīng)用。

1 自適應(yīng)技術(shù)

為了自動(dòng)適應(yīng)雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境，優(yōu)先干擾威脅雷達(dá)，優(yōu)選系統(tǒng)以雷達(dá)信號(hào)的脈沖參數(shù)為特征選擇干擾對(duì)象，當(dāng)雷達(dá)信號(hào)的脈沖幅度大于1 V，脈沖寬度小于1.5 μs，并處于跟蹤狀態(tài)的連續(xù)照射時(shí)，要立即自動(dòng)施放雜波干擾；而在雷達(dá)信號(hào)消失時(shí)，又自動(dòng)停止干擾。優(yōu)選系統(tǒng)是由幅度選擇電路、脈沖寬度選擇電路、跟蹤狀態(tài)判別電路和干擾控制電路等組成的，如圖1所示。

偵察接收機(jī)截獲的雷達(dá)信號(hào)經(jīng)檢波和視頻放大后，輸出正脈沖至幅度選擇電路，當(dāng)脈沖幅度大于1 V時(shí)，A點(diǎn)便有負(fù)脈沖輸出至脈寬選擇電路。如果脈寬小于1.5 μs，B點(diǎn)便有經(jīng)過整形、幅度一定、寬度為9 μs的正脈沖送至跟蹤判別電路；如果雷達(dá)已處于跟蹤狀態(tài)（電磁波連續(xù)照射，在100 ms內(nèi)的脈沖數(shù)就多于25個(gè)），那么，C點(diǎn)便有負(fù)跳變送至干擾控制電路，控制電路和非門YF6輸出高電位到指令控制電路，發(fā)出指令施放干擾。由于雷達(dá)受干擾后天線會(huì)偏離載機(jī)，所以，接收的脈沖幅度會(huì)減小，脈沖會(huì)丟失。此時(shí)，系統(tǒng)降低選擇要求，只要脈沖幅度大于0.5 V并在120 ms內(nèi)脈沖數(shù)多于25個(gè)就繼續(xù)維持干擾。但是，當(dāng)雷達(dá)信號(hào)消失后，最多經(jīng)過指令電路加來的同步方波的3個(gè)周期后，YF6就送出低電位到指令電路，發(fā)出指令，停止干擾。

2 幅度選擇電路

將輸入的正脈沖同時(shí)送到電壓比較器T1和T2，當(dāng)脈沖幅度大于比較電壓El（1 V）或E2（0.5 V）時(shí)，T1或T2便有寬度不變的等幅脈沖輸出，分別送到與非門YF1和YF2進(jìn)行倒相疊加。但是，YF2還要受YF6的控制。在未選中干擾對(duì)象前，YF6處于低電位封閉YF2，此時(shí)，脈沖幅度的選擇取決于E1，即只有脈沖幅度大于1 V時(shí)，選擇電路才有輸出脈沖。通常情況下，脈沖幅度高表示雷達(dá)離載機(jī)距離近，威脅大，應(yīng)優(yōu)先干擾。當(dāng)選中干擾對(duì)象后，YF6送出高電位開啟YF2。此時(shí)，只要信號(hào)脈沖幅度大于0.5 V，就可從T2和YF2通過，即放松了幅度選擇要求，以適應(yīng)雷達(dá)受干擾后天線偏擺使信號(hào)脈幅減小的情況。各點(diǎn)波形如圖2所示。

3 脈沖寬度選擇電路

幅度選擇電路輸出的負(fù)脈沖觸發(fā)單穩(wěn)電路T3，產(chǎn)生1.5 μs的正脈沖，它與A點(diǎn)送來的負(fù)脈沖一起加到與非門YF3上。如果輸入脈沖的寬度小于1.5 μs，則YF3在滿足輸入同時(shí)為高電位（A點(diǎn)來的脈沖過后是高電位和1.5 μs的正脈沖）時(shí)，便會(huì)輸出負(fù)脈沖，其寬度為1.5 μs。當(dāng)輸入脈沖寬度大于1.5 μs時(shí)，與非門YF3無輸出。由此可見，只有當(dāng)雷達(dá)脈沖寬度小于1.5 μs（一般為火控跟蹤雷達(dá)）時(shí)，YF3才輸出負(fù)脈沖去觸發(fā)單穩(wěn)電路T4，并將其整形為9 μs的正脈沖輸出。各點(diǎn)波形如圖3所示。

4 跟蹤狀態(tài)判別電路

該電路是由充電支路、電容C3、放電支路和電壓比較器T5等組成的，其電路原理如圖4所示。當(dāng)脈寬選擇電路無輸出時(shí)，充電開關(guān)管BG6截止，C3上電壓為零；當(dāng)脈寬選擇電路有輸出時(shí)，9 μs的整形脈沖加到BG6的基極使其導(dǎo)通，于是，電源經(jīng)R2，R3對(duì)C3恒流充電，形成階梯波。由于開關(guān)脈沖寬度固定為9 μs，所以，階梯波每一階梯電壓的高度相同，每一階梯電壓維持時(shí)間與輸入脈沖的間隔時(shí)間相同。電路設(shè)計(jì)要求經(jīng)過25個(gè)脈沖充電后，C3上的電壓大于E3值。放電支路由與非門YF4和晶體管BG1～BG5組成。平時(shí)，與非門YF4輸出高電位，BG1導(dǎo)通而BG2截止，電源經(jīng)R4，R5為C2充電。當(dāng)充電電壓達(dá)到雙基極管BG3的峰值電壓時(shí)，BG3著火導(dǎo)通使C2放電，基極b1輸出正的放電脈沖，經(jīng)跟隨器BG4加到放電開關(guān)管BG5基極使其導(dǎo)通，于是，C3上的階梯波放電。因?yàn)榉烹娒}沖周期約100 ms，所以，只有當(dāng)雷達(dá)處于跟蹤狀態(tài)連續(xù)照射載機(jī)時(shí)，才能使C3在100 ms之內(nèi)（多于25個(gè)脈沖）充電到E3值。經(jīng)復(fù)合射極跟隨器BG7，BG8，使電壓比較器T5輸出負(fù)跳變到干擾控制電路，觸發(fā)雙穩(wěn)電路T6和T7，同時(shí)翻轉(zhuǎn)處于“0”狀態(tài)。此時(shí)，YF6輸出高電位，使指令控制電路發(fā)出干擾指令，同時(shí)，開啟YF4，將來自指令電路的周期為120 ms的同步方波加到Y(jié)F4。在方波正半周，YF4輸出低電位，BG1截止而BG2導(dǎo)電，使C2的電壓只能充到5 V（由R6和R7分壓限定），BG3不會(huì)導(dǎo)通；在方波負(fù)半周，YF4閉鎖輸出高電位，使BG1導(dǎo)通而BG2截止，電源經(jīng)R4和R5在5 V的基礎(chǔ)上繼續(xù)向C2充電，直到峰值電壓而使BG3著火導(dǎo)通，它輸出的放電脈沖使C3放電。此時(shí)的放電周期是120 ms，因?yàn)榉烹娒}沖已被120 ms的同步方波同步了。這樣，即使丟失幾個(gè)脈沖，只要在120 ms內(nèi)有25個(gè)脈沖，仍能使C3充電到E3電壓值。如果T5仍有負(fù)跳變輸出，就可繼續(xù)干擾已選雷達(dá)。

5 干擾控制電路

此電路由雙穩(wěn)電路T6和T7、非門YF5和YF6組成的。設(shè)開始由外來復(fù)零信號(hào)使T6和T7同時(shí)置“1”，于是，YF6輸出低電位，YF5閉鎖，電路處于起始狀態(tài)。當(dāng)無輸入信號(hào)時(shí)，比較器T5輸出高電位（不能觸發(fā)T6和T7置“0”），只有當(dāng)截獲到預(yù)定的威脅雷達(dá)信號(hào)時(shí)，比較器T5輸出負(fù)跳變，才能使雙穩(wěn)電路T6和T7同時(shí)置“0”。YF6輸出為高電位，其作用是送指令控制電路，發(fā)出干擾指令，開啟幅度選擇電路的與非門YF2，放寬幅度選擇要求。當(dāng)YF4控制放電支路，放電周期放寬為120 ms，開啟與非門YF5.此時(shí)，只要雷達(dá)信號(hào)存在，即使幅度減小到0.5 V或丟失幾個(gè)脈沖，仍能保持對(duì)選定雷達(dá)的干擾。但是，如果雷達(dá)信號(hào)消失，整形單穩(wěn)T4無充電脈種輸出，電容C3不充電而只有放電支路以同步方波的周期使C3放電（比較器T5輸出高電位不能觸發(fā)雙穩(wěn)電路T6和T7），同步方波經(jīng)與非門YF5觸發(fā)T6和T7.經(jīng)過3個(gè)周期后，計(jì)數(shù)式雙穩(wěn)電路T6，T7均為“1”狀態(tài)，YF6輸出低電位到指令電路，發(fā)出停止干擾的指令，同時(shí)，使YF5閉鎖，電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。

6 結(jié)束語

隨著雷達(dá)對(duì)抗技術(shù)的發(fā)展，尤其是高水平微波器件的出現(xiàn)，自適應(yīng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)新階段。本文分別從幅度選擇電路、脈沖寬度選擇電路、跟蹤狀態(tài)判別電路和干擾控制電路等入手，詳細(xì)分析了自適應(yīng)技術(shù)在雷達(dá)對(duì)抗中的應(yīng)用，為充分利用干擾機(jī)的資源、發(fā)揮設(shè)備的潛力奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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[2]楊超.雷達(dá)對(duì)抗工程基礎(chǔ)[M].成都：電子科技大學(xué)出版社，2006.

〔編輯：白潔〕

Abstract： In order to make full use of the resources of the interference machine， the modern radar countermeasure system is widely used in many kinds of adaptive technology， which greatly plays the potential of the equipment. The application of the adaptive technology in radar countermeasure is analyzed in detail， which is based on the research of the amplitude selection circuit， the pulse width selection circuit， the tracking state discrimination circuit and the interference control circuit.

Key words： adaptive technology； radar countermeasure； jamming control circuit； pulse amplitude