连续发射电磁波的雷达称为连续波 雷达。按发射信号的形式分,有非调制单频或多频连续波雷达和调频连续波雷达。
发射连续波信号的雷达。信号是单一频率的或多频率的,或者频率是经过调制的(频率随时间按一定规律变化)。非调制(单一频率)连续波雷达能对相当距离范围内的具有任何速度的目标进行测速,而脉冲雷达只有采用相当复杂的技术才能具备这一性能。因此,连续波雷达容易区分活动目标,适合于检测单一活动目标。连续波雷达的主要缺点是信号泄漏(发射信号及其噪声直接漏入接收机)和背景干扰(近距离背景的反射)。
低功耗和小型化
目前国内外大部分连续波战场侦察雷达的峰值发射功率在百瓦以内,对中型地面车辆的最大作用距离可达50 km,可满足中近程战场侦察需求。而在同等探测威力下,脉冲体制战场侦察雷达至少在数kW量级。因此,连续波战场侦察雷达属于典型的低功耗装备。尽管仅相差一个数量级水平,但在功耗敏感或电力保障困难的应用场合,连续波战场侦察雷达尤其适用,例如单兵携行或者工作于偏远边境和孤立岛礁。同时系统低功耗意味着设备发热量低、部件寿命长,更加利于小型化和可靠性设计。这对于边境和岛礁环境下的维护周期长和无人值守等需求极为重要。
低截获和抗干扰
连续波战场侦察雷达发射功率低,具有天然的能量低截获优势。而低截获通常是抗干扰的重要前提。国外典型的低截获体制雷达,均采用了连续波体制,而另一方面采用大时宽信号,更利于调制宽带波形,实现信号低截获。例如采用伪随机码调相波形的连续波战场侦察雷达,发射与通信信号类似的扩频信号,使得雷达侦收机难以实现信号分选。
低慢小目标检测
低慢小目标的检测一直以来都是雷达探测领域的需要克服的技术难点。尤其在低空和超低空目标探测方面,来自小型无人机的威胁越来越多。低慢小目标的检测的难点来自两方面:首先目标的雷达散射截面积小,不利于雷达探测;其次目标受地物杂波遮蔽,不易分辨。而连续波雷达在两方面具备优势,首先在同等功率条件下,连续波雷达照射目标的积累时间更长,得到更大信噪比增益。其次,连续波雷达发射信号无时宽限制,多普勒频谱分辨力高,以伪随机码调相连续波雷达为例,其多普勒分辨力可达几赫兹量级。在严重地杂波环境下,通过多普勒高分辨能力,并结合超杂波检测技术,可实现低慢小目标杂波下可见,而不引入杂波导致的虚警。
当前全球战争形态演变为以局部作战、区域防护和反恐维稳为主。而进入21世纪,低空无人机等新型平台的大量普及并参与作战,并进一步影响作战模式。随着战场侦察的空间变化、新型威胁目标的出现,为新型战场侦察雷达的技术发展带来了机遇和挑战。未来战场侦察雷达将处于新技术发展阶段,随着各种新理论、新方法和新设计的不断引入,技术发展方向将更加多元化。
以战场侦察的空间范围为例,由之前以地面战场为主,涵盖低空、超低空,逐步延伸到近海、近岸和岛礁等区域,甚至拓展至受植被、建筑和舱体等遮掩的隐蔽区域。由此衍生出了低空搜索雷达、岸基监视雷达、岛礁雷达、穿树雷达和穿墙雷达等多种产品形态。
①寻求合适的调制形式,采用噪声调制或编码调制,可使系统既能测距又具有抗干扰能力。
②抑制信号泄漏,除了选择合适的调制形式外,还需要合理地选择天线方向图和合理配置接收、发射天线。在接收机中采用微波或中频自动反馈回路。
③提高接收机的灵敏度,在泄漏已抵消到很小的情况下,选用低噪声放大器可以提高接收机灵敏度。
④采用集成电路使系统小型化。