毫米波輻射計反隱身

1、04012625 許益嵩起源基本工作原理發(fā)展現(xiàn)狀與方向總結(jié) 隱身作戰(zhàn)飛機的出現(xiàn)改變了現(xiàn)有的作戰(zhàn)方式。普通雷達對于隱身作戰(zhàn)飛機的探測距離過近，對于進攻方而言優(yōu)勢大大增加。 ALR94雷達告警接收機可以無源偵收距離 460KM外的目標(biāo)，有源系統(tǒng)風(fēng)險大隱身環(huán)境下作戰(zhàn)隱身環(huán)境下作戰(zhàn)吸波材料根據(jù)工作方式可分為吸波型，干涉型，綜合型。吸收型吸波材料的目的是增大吸收系數(shù)，減少反射系數(shù)。使雷達檢測不到它的反射回波信號，達到雷達隱身。干涉型吸波材料是指電磁波E0入射吸波材料表面時,從材料表面反射的表面反射波E1和進入材料內(nèi)部并經(jīng)基底反射的多次出射 波E2發(fā)生干涉，從而使總反射波減小。根據(jù)量子理論學(xué)說,溫度在絕對

2、零度以上的物體會對外福射出電磁波。自然界中實際物體的溫度都滿足要求,因此都在產(chǎn)生福射;同時因為也處在其它物體的福射之中,所以也在隨時吸收其他物體發(fā)射的電磁波。物體的發(fā)射率和吸收率決定于它們的材料,當(dāng)處于熱平衡時,其發(fā)射率應(yīng)等于吸收率。涂覆吸波材料的隱身目標(biāo)反射率降低了，發(fā)射率反而會增強。相對于低輻射的天空背景來說，空中隱身目標(biāo)成為了明顯的高輻射目標(biāo)全功率輻射計迪克式輻射計視在溫度 亮度溫度描述的是物體自身的福射能力,然而當(dāng)福射計天線波束指向目標(biāo)時,轄射計不僅接收到物體自身發(fā)射的電磁波,還有物體反射周圍環(huán)境及天空的電磁波,即接收到的物體亮度與物體發(fā)射的亮度不同稱為視在溫度。早期發(fā)展。1998年，

3、主動毫米波輻射計中科院空間中心2001年提出利用實孔徑微波輻射計探測隱身目標(biāo)，證明了利用輻射計 探測地面隱身目標(biāo)的可行性。 微波輻射計用于隱身目標(biāo)探測的關(guān)鍵技術(shù)集中體現(xiàn)在兩個方面:一是提高微波輻射計的溫度靈敏度,即提高微波輻射計的溫度分辨率;二是減小天線的波束寬度,即提高微波輻射計的空間分辨率。其中提高溫度分辨率的關(guān)鍵是減小微波輻射計的本機噪聲(包括接收機噪聲和天、饋線的損耗)和接收機的增益波動。提高微波輻射計空間分辨率,減小接收天線波束寬度需要增大天線的物理口徑。由于微波輻射計所接收的是物體與分子熱運動有關(guān)的微波噪聲輻射信號, 是不相干的噪聲信號,所以微波輻射計不能像合成孔徑雷達那樣通過不同

4、時間和位置的測量后再進行孔徑合成。提高微波輻射計空間分辨率微波熱輻射綜合孔徑接收技術(shù)釆用天線陣列和陣列信號處理，將多個小口徑天線等效成可電掃描的大天線，突破了天線物理尺寸對空間分辨率的限制，可以獲得較高的空間分辨率。無需機械掃描即可對整個視場瞬時成像，極大地提高了微波熱輻射探測技術(shù)的作用距離和探測性能。綜合孔徑 35GHz中心頻率接收機在點目標(biāo)亮溫差為 180K接收機帶寬 1GHz積分時間( 即成像時間) 0.5s ,目標(biāo)直徑 10M，接收機本底噪聲為300K 的仿真值。綜合孔徑 90GHz中心頻率接收機在點目標(biāo)亮溫差為 40K接收機帶寬 1GHz積分時間( 即成像時間) 0.5s ,目標(biāo)直徑

5、 10M，接收機本底噪聲為300K 的仿真值。雖然此仿真中使用的雷達基線數(shù)較大，使得整體尺寸偏大。但是探測距離已經(jīng)相當(dāng)可觀。接近目前戰(zhàn)斗機雷達對一般三代機目標(biāo)的觀測距離，接近預(yù)警機對一般三代機觀測距離的一半。提高溫度分辨率 采用電光調(diào)制、光纖傳輸和光學(xué)處理的毫米波輻射計。輻射計中,使用電光調(diào)制器(EOM)把毫米波能量加載到光載波的邊帶上,利用毫米波信號功率與電光調(diào)制后一級光邊帶功率間的線性關(guān)系進行毫米波信號處理,并使用鎖相放大技術(shù)進行信號檢測零中頻全功率輻射計 通過在中頻通道引入高通濾波器抑制 直流漂移和低頻干擾, 避免了采用鏡頻濾波器 和中頻帶通濾波器, 降 低了外差式輻射計系統(tǒng) 的復(fù)雜度,結(jié)合本振信號 空饋技術(shù),實現(xiàn)了多通 道外差式輻射計集成 化,同時保持了優(yōu)良的 系統(tǒng)性能 外差式接收機需要本振信號,而且接收通道需鏡頻抑制濾波器,為了實現(xiàn)較大的中頻帶寬,需采用較高中頻,中頻通道需要帶通濾波器。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難于實現(xiàn)集成化和小型化,其應(yīng)用受到限制,特別是在小型化、多通道輻射計系統(tǒng)中,這些系統(tǒng)目前仍主要采用高放檢波式接收機毫米波輻射計反隱技術(shù)由于本身無源的特點，在隱蔽上有極大優(yōu)勢。通過技術(shù)的不斷發(fā)展，在物理尺寸，分辨率，探測距離，功耗等多種性能上