電子防護(hù)是使雷達(dá)和通信系統(tǒng)不易受電子戰(zhàn)技術(shù)(特別是電子干擾)影響的技術(shù)和方法。本文將介紹和探討雷達(dá)系統(tǒng)的電子防護(hù)問題。

電子戰(zhàn)的主要技術(shù)和對抗措施如表1所示。需要注意的是，表中列出的三種“技術(shù)”(單脈沖、脈沖壓縮和脈沖多普勒)是雷達(dá)實(shí)現(xiàn)其他目的而采用的技術(shù)，但是也可以進(jìn)行電子防護(hù)。當(dāng)波束通過目標(biāo)時，會突然反射一連串脈沖，這就是“回波信號”。目標(biāo)的角位置取決于探測到回波信號的時間。另一種方法是采用多個角度偏移的天線饋源(通常3-4個饋源)感知回波信號的角度。這種技術(shù)稱為“單脈沖”，通過比較每個接收脈沖的多個饋源輸出可以確定目標(biāo)的角度和高度。如下文所示，這種角度測量技術(shù)可以對抗某些類型的干擾。

表1  電子防護(hù)特征與電子戰(zhàn)技術(shù)和對抗措施

脈沖多普勒雷達(dá)具有相參性，可以確定每個接收脈沖的頻率。如下文所示，脈沖多普勒技術(shù)不僅可以提高雷達(dá)性能，還可以降低某些電子攻擊(EA)技術(shù)的效能。

脈沖壓縮可以提高距離分辨率。在這個距離間隔內(nèi)，雷達(dá)不能探測多個目標(biāo)。由于施放某些類型干擾的前提是雷達(dá)無法探測多個目標(biāo)，所以減小分辨率單元的間距(脈沖壓縮)，也可以降低誘餌和其他類型干擾的效能。

電子防護(hù)可以采取多種方式降低干擾機(jī)的效能。有些技術(shù)設(shè)計直接用于減小特定干擾技術(shù)(針對特定結(jié)構(gòu))的干信比。其他技術(shù)設(shè)計用于不同的使用目的，但也有降低干擾效能的作用。電子防護(hù)使信號探測和識別更加困難，可以對抗反輻射導(dǎo)彈，也可以降低電子支援的效能。

超低副瓣

從副瓣干擾一部雷達(dá)系統(tǒng)可以使雷達(dá)失效，使雷達(dá)顯示屏上所有可能的目標(biāo)模糊不清。因此，降低副瓣電平可以使電子支援系統(tǒng)和電子情報系統(tǒng)，更難探測、定位和干擾雷達(dá)系統(tǒng)。這有助于減小防區(qū)外或防區(qū)內(nèi)干擾機(jī)的干信比，使雷達(dá)不易受到電子攻擊。

圖1  副瓣隔離與峰值孔徑增益和副瓣平均增益不同

如圖1所示，這是雷達(dá)天線的副瓣平均電平。需要注意的是，與波峰的寬度相比，副瓣之間的零值寬度非常窄，可以有效提高副瓣平均電平。副瓣隔離可以定義為，減小與主瓣波束孔徑增益相關(guān)的副瓣平均增益。圖2說明了降低副瓣電平對燒穿距離的影響。 

圖2  副瓣增益減小12dB，目標(biāo)的燒穿距離翻倍

表2列出了常規(guī)副瓣、低副瓣和超低副瓣天線平均增益的某些典型值。表中還列出了與雷達(dá)天線孔徑增益有關(guān)的副瓣隔離數(shù)值。

通過降低干擾信號角度離散范圍內(nèi)的副瓣，可以進(jìn)一步實(shí)施電子防護(hù)。這些技術(shù)稱為副瓣相消和副瓣匿影。

 表2  降低副瓣的等級

相參副瓣相消器

相參副瓣相消器可以植入雷達(dá)系統(tǒng)中，對窄帶副瓣干擾信號特別有效。最常見的窄帶副瓣干擾調(diào)制是連續(xù)波噪聲。

為了對消每個副瓣信號，除了主天線外，還需要安裝一個輔助天線。如圖3所示，輔助天線副瓣方向的增益必須大于主雷達(dá)天線副瓣方向的增益。 

圖3  相參副瓣相消器有多部輔助天線，可以在副瓣方向獲得比主瓣天線更多的增益

如果輔助天線接收的信號比主天線接收的信號強(qiáng)，那么就可以確定這個信號是副瓣干擾信號。副瓣干擾信號用于生成一個新信號，該信號延遲了半波長或者180°相位。

當(dāng)這個相位延遲信號傳輸?shù)街魈炀€的輸出端時(如圖4所示)，可以對消進(jìn)入主天線副瓣的信號。換句話說，這樣非常有效，在主天線角度上形成了一個零值，從而使主天線不受干擾信號的影響。 

圖4  如果輔助天線接收的信號比主天線接收的信號強(qiáng)，對信號進(jìn)行180°相移并加載到主天線輸出端，可以對消副瓣響應(yīng)

相位相消取決于波長，因此這個過程只對窄帶信號有效(比如噪聲調(diào)制的FM信號)。對消每一個干擾信號都需要一個獨(dú)立的相位相消器(安裝在一個獨(dú)立的輔助天線輸出端)。

脈沖信號的頻譜包括多個頻譜分量，看起來像窄帶信號。因此，一個單脈沖信號可以占用多個相參相消器(采取FM噪聲＋脈沖干擾信號是對抗相參副瓣相消器的一種方法)，這樣副瓣相消器的工作效能會受到影響。

副瓣匿影器

副瓣匿影的目的是消除雷達(dá)接收機(jī)輸入的脈沖干擾信號。副瓣匿影使用與副瓣對消相同類型的輔助天線(如圖4所示)。不同的是，副瓣匿影只需要一個輔助天線就可以應(yīng)對多部干擾機(jī)。

當(dāng)輔助天線接收的信號比主天線接收的信號強(qiáng)時，可以確認(rèn)該信號為副瓣信號。雷達(dá)接收機(jī)輸入端可以在副瓣脈沖期間匿影(如圖5所示)。如果有多個脈沖信號從多個方向進(jìn)入副瓣，單個匿影器就可以處理所有脈沖信號。 

圖5  如果副瓣匿影輔助天線接收的信號比主天線接收的信號強(qiáng)，證明這個信號是干擾信號，接收該信號期間主雷達(dá)天線是匿影的

如果一部干擾機(jī)在雷達(dá)脈沖上產(chǎn)生壓制式脈沖，副瓣匿影器將關(guān)閉雷達(dá)，使雷達(dá)不發(fā)射脈沖。這就需要跟蹤威脅雷達(dá)的脈沖重復(fù)頻率(PRF)，并在干擾機(jī)遠(yuǎn)離目標(biāo)的情況下仔細(xì)定時干擾脈沖。如果壓制式脈沖太寬，相參副瓣相消器(如果雷達(dá)有一個)可能會起作用。