军用雷达杂谈之机载军用雷达(2)
2002-04-16 11:21:07 三九网

　　

　　随着微电子技术的进步，人们已经弃用延迟线而直接以窄频滤波器模拟出所需的滤波曲线，但同时为防止回波在窄波器处理中将大部分频率滤掉，产生测距失真，必须加上距闸(RangeGate)，根据雷达的距离解析度将时间等分，以体现回波的时间性。

　　当目标相对速度造成的多普勒频移为PRF的整数倍时会被意外滤除，此时的速度称为盲速，此种现象称为速度不确定性(VelocityAmbitious)。当目标距离太远时，回波反射回来，下一道波已经发出，使雷达搞不清这道波是哪道发射波发回来的，而计算不出目标的距离，这就叫距离不确定性。当PRF值高到使盲速高于任何可能目标的速度时，不存在速度不确定，称为高PRF；而当PRF低到使脉冲间隔周期比脉冲来回可能最远距离的时间还长时，距离不确定性不成立，称为低PRF；两者之间，也就是既有距离不确定，又有速度不确定的PRF称之为中PRF。为了大家不打瞌睡，从这里开始我就长话短说了，高PRF雷达对迎面而来的高速目标(相对速度最大)侦测效果最佳，对地面杂讯的过滤能力最强，因此俯视能力好，而对尾追目标的搜索能力差，在引导雷达制导的空空导弹时，一定是用高PRF，因为高PRF的脉冲间隔短，资料更新率较高，缺失是为克服距离不确定性而使用的调频(FM)手段不可以捷变，因此抗电子干扰能力较弱。低PRF测距既准又远，只可惜处理的多普勒频移范围窄，滤波效果欠佳。中RPF则兼具二者的优缺点，可视情形巧用它们的特性，变换PRF值，消除速度和距离的不确定性，但是，鱼和熊掌不可兼得，中PRF雷达俯视的搜索范围不如高PRF，侦测逃逸目标能力不如低PRF。同时，在时间或频率轴上，目标回波都有速度或距离的不确定性，也就是说无法完全将杂讯分离，只有在目标强度足够时才可侦知，所以其搜索距离受到限制，F-16早期的APG-66就是纯中PRF雷达，它的性能也属中庸。另一种解决高、低PRF之道就是同时使用两者，实现俯视和测距能力的统一，E-3预警机的APY-1雷达就在高PRF操作中搀加了长脉冲(低PRF)，再以压缩脉冲的方式得到较高的测距精度。

　　70年代，F-4E的AWG-10雷达首度使用高PRF雷达，将机载雷达带入俯视/俯射的新纪元；F-14的AWG-9则增加了低PRF能力，能够侦测非迎向目标；80年代，F-15的APG-63雷达，首次将中PRF实用化，借由数字技术的发展和计算机的程式化能力，使其可以弹性变化及分析PRF值；在长程搜索时使用高PRF，及早获得来犯之敌，进入攻击前的中程追踪时切换到中PRF得到精确的距离，得以在第一时间发射导弹先敌发起攻击。早期英国“旋风”ADV的“猎狐人”雷达使用一种调频中断连续波的独特操作方式，名字听起来挺吓人，其实就是前面提到过的高PRF操作的FM测距雷达，只是以极高的速率发射脉冲时，就等于是连续波，并运用了数字式脉冲压缩，频率捷变(FrequencyAgile)及FFT，俯视及电子反对抗能力已非早期高PRF雷达所能比拟！但搜索尾向目标就不甚理想了，所以到了F-14D的APG-71便没有跟进，而是学F-15引入中PRF，由此可见，X、Ku波段的中PRF才是80年代机载火控雷达的主流。

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