文档介绍：雷达原理论文
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雷达的隐身与反隐身技术
在现代战争中,隐身和反隐身技术具有重要作用和战略意义, 上个世纪的局部战争已充分证实了这一点,如美国的F-117飞机在1989年入侵巴拿马和1991年轰炸伊拉克的战争中大显神威, 这就是隐身技术应用的成功实例。隐身技术的迅速发展对战略和战术防御系统提出了严峻挑战,迫使人们考虑如何摧毁隐身兵器并研究反隐身技术。
隐身与反隐身技术越来越受到人们的重视。目前应用于武器系统中的探测手段有雷达、红外、激光和声波等,而雷达在各种探测器中占有相当重要的地位,因此研究雷达的隐身和反隐身技术势在必行。
雷达基本原理
雷达发射机输出的功率馈送到天线,由天线将能量以电磁波的形式辐射到空间,电磁波脉冲在空间传输过程中遇到目标会产生反射,雷达就是利用目标对电磁波的反射、应答等来发现目标的。但雷达的探测距离有一定范围,雷达探测的基本原理和系统特征可以用雷达方程来描述:
式中:为雷达发射功率, 为雷达最小可检测信号, 为发射天线的增益, 为接收天线的增益,为雷达工作波长,为目标的雷达散射截面积(RCS)。
雷达截面积是目标对入射雷达波呈现的有效散射面积。从公式中可以看出雷达最大作用距离与目标的雷达截面积的次方成正比。因此,要减小雷达的最大作用距离可以通过减小目标的RCS 来实现。目前用来减小目标RCS的主要途径有两种:一是改变飞机的外形和结构,称之为外形隐身;二是采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料,称之为材料隐身。
雷达隐身技术
雷达隐形技术是一种不让雷达观测到的技术和方法,用于对付雷达侦察。这是一种最早出现、最常用的隐形技术,广泛应用于各种隐形武器上·
1)雷达隐形技术原理
雷达隐形技术原理是通过降低己方目标的雷达散射截面RCS,达到隐形目的.
所谓目标的雷达散射截面RCS,,越小,雷达接收能量越小,因而使敌方侦察雷达难于对己方目标作出正确的判断,从而达到隐形目的。
(2)减少雷达散射截面的途径
一是采用材料隐形技术,即采用吸波材料或透波材料,使目标不反射或少反射雷达波,以降低目标的雷达散射截面RCS。雷达吸波材料是抑制目标镜面反射最有效的方法,早在二战后期,德国潜艇的潜望镜上就涂敷了吸波材料。这就是雷达隐形的初次尝试。现在吸波材料技术种类很多,一般采用铅铁金属粉、不锈钢纤维、石墨粉、铁氧体等具有特殊电磁性能的物质来制成,它们具有吸波雷达波的特性。吸波材料按其使用方法可分为涂料型和结构型。目前广泛使用的涂料型铁氧体吸波材料可大幅度降低反射回波。
二是采用外形隐形技术,即对己方的武器装备采用特殊的形状,以降低目标的雷达散射截面RCS。外形隐形技术历史不长,发展很快,应用十分广泛。目前已成为隐形技术中最重要和最有效的技术途径。所谓外形隐形技术,就是合理地设计武器装备的外形,以降低目标的雷达散射截面RCS;同时使目标的回波偏离侦察雷达的视向。
对飞行器而言,最重要的威胁方向通常是在鼻锥方向某一角度范围内,因此多以减小飞行器头部方向RCS为重点。由于外形技术与飞行器的气动性能直接相关,有时会影响其飞行速度和机动性等,因此二者必须进行折中处理。例如:隐形飞机F117A就是采用以外形技术为主、吸波材料为辅的隐形