截獲因子與低截獲概率雷達(dá)

低副瓣、超低副瓣天線技術(shù)是屬于實現(xiàn)低截獲概率（Low Probability of Interception，LPI）雷達(dá)的一種技術(shù)途徑。

LPI 理論的探索始于 20 世紀(jì) 70 年代末，1983 年英國倫敦大學(xué)的 J.R.Forest 首次引入 LPI 雷達(dá)方程。從那以后，世界各國都在探索 LPI 雷達(dá)。LPI 雷達(dá)可定性地理解為“雷達(dá)在探測到敵方目標(biāo)的同時，敵方截獲到雷達(dá)信號的概率最小”。

如下圖所示,為躲避截獲接收機的偵察，雷達(dá)的探測距離必須比截獲接收機的截獲距離遠(yuǎn)。為了定量分析低截獲概率雷達(dá)的 LPI 性能，施里海爾（D.C Schleher）提出了截獲概率因子的概念,

其中，為偵察接收機能發(fā)現(xiàn)雷達(dá)輻射信號的最大截獲距離，為雷達(dá)對偵察接收機平臺的最大探測距離。

從截獲概率因子的定義可以看出，當(dāng)時，電子偵察設(shè)備的截獲接收機可以檢測到雷達(dá)的存在而雷達(dá)不能發(fā)現(xiàn)截獲接收機平臺目標(biāo)，此時偵察設(shè)備占優(yōu)勢，雷達(dá)有被干擾和摧毀的危險；

而當(dāng)時，雷達(dá)能發(fā)現(xiàn)截獲接收機平臺目標(biāo)而截獲接收機不能檢測到雷達(dá)的存在，此時雷達(dá)占優(yōu)勢，這種雷達(dá)被稱為LPI 雷達(dá)或“寂靜”雷達(dá)。

越小，雷達(dá)的 LPI 性能越佳。但需要說明的是，LPI 雷達(dá)是針對某種截獲設(shè)備而言的，對另一種截獲設(shè)備就不一定是 LPI 或“寂靜”的了。

下面用具體的公式推導(dǎo)來討論截獲因子與雷達(dá)相關(guān)參數(shù)的關(guān)系，從中分析影響截獲因子的主要因素。自由空間中雷達(dá)作用距離方程為

其中為雷達(dá)的發(fā)射功率，為雷達(dá)發(fā)射天線的增益，為雷達(dá)接收天線的增益，為發(fā)射信號的波長，為目標(biāo)的雷達(dá)反射截面積，為雷達(dá)的損耗因子，為雷達(dá)接收機的靈敏度。

自由空間中偵察接收機截獲雷達(dá)信號的距離方程為：

其中為平臺偵察接收機的系統(tǒng)損耗因子，為平臺偵察接收機靈敏度，為偵察天線增益，為雷達(dá)發(fā)射天線在偵察平臺方向上的增益。

對于收發(fā)共用天線的雷達(dá)系統(tǒng)，當(dāng)給定雷達(dá)的最大作用距離值時，可得到截獲因子

低副瓣、超低副瓣天線技術(shù)

在現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)中，為了提高雷達(dá)的探測性能和目標(biāo)參數(shù)測量精度，通常雷達(dá)天線主波束寬度都很窄。

因此，偵察系統(tǒng)要想從雷達(dá)天線主波束方向截獲雷達(dá)信號是很困難的，偵察截獲的概率也很低。但是，除了很窄的主波束外，雷達(dá)還有占相當(dāng)大輻射空間的天線旁瓣，這為偵察系統(tǒng)提供了偵察截獲雷達(dá)信號的有利條件。由上式可得正比于。

低截獲概率設(shè)計對雷達(dá)天線旁瓣電平提出了很高的技術(shù)指標(biāo)，在天線理論上，天線副瓣電平低于者稱為低副瓣天線，低于者稱為超低副瓣天線。雷達(dá)天線旁瓣電平越低，則偵察系統(tǒng)要想達(dá)到相同的偵察距離就必須提高偵察接收機靈敏度，這就增加了偵察系統(tǒng)的設(shè)計制造難度。

上式中，是雷達(dá)天線的增益，說明雷達(dá)主瓣增益的增加可以獲得截獲因子的改善；是平臺偵察接收機天線在被偵察雷達(dá)方向的增益。

當(dāng)雷達(dá)旁瓣或副瓣被截獲時，約正比于雷達(dá)副瓣增益的平方根，因此降低副瓣增益可以改善截獲因子。假如雷達(dá)副瓣增益（第一副瓣電平）為至，那么就可為提供至的改善。

從時空域上講，雷達(dá)天線主瓣增益越高、副瓣電平越低、波束寬度越窄，那么為敵方截獲雷達(dá)提供的時間就越短，從而截獲概率就越低。

審核編輯 ：李倩