在天线环节，雷达有这些抗干扰技术

雷达关注抗干扰技术，可以从很多环节入手。今天，我们从天线的角度，看看雷达如何在天线的环节进行抗干扰。

对于雷达来说，旁瓣是不想要的但又无法避免，虽然旁瓣的辐射功率相比于主瓣低很多，但低于40dB甚至更多就比较难了。

如果雷达旁瓣过高，干扰机以及反辐射导弹容易从旁瓣方向检测到雷达信号，并分析雷达信号参数，确定雷达的类型及工作模式。超低旁瓣则会使得电子支援系统难以探测到雷达，并且难以有足够的功率来干扰雷达。

除了采用超低旁瓣技术，在天线环节应对旁瓣干扰的方法还有旁瓣消隐和旁瓣相消技术，但它们都需要增加一个辅助天线和一个并行的接收通道，具体的可关注“雷达通信电子战”微信公众号查看《副瓣消隐技术和副瓣对消技术的联系与区别》的文章。

采用更多的阵列

天线波束灵活控制，覆盖区域和扫描方法敏捷变化，发射波束尽量避开干扰源方向。也可以根据干扰环境的情况自适应形成接收波束，在干扰源方向形成很深的凹陷，但可抑制的干扰源数量有限，小于阵列自由度。这个以后详细分析。

天线极化抗干扰

利用极化信息可以有效的提高雷达的抗干扰、目标分辨能力。如果目标回波与干扰在极化上存在差异，则可以从极化域将干扰对消。利用天线对不同极化信号的选择性来提取有用信号和抑制干扰。

例如自适应极化对消器则是利用正交极化通道信号的互相关性自动地调整两通道的加权系数，使合成接收极化与干扰极化互为交叉极化，从而抑制干扰。

雷达体制的变化会带来天线技术在抗干扰方面能力的提升，例如MIMO雷达，多基地雷达，组网雷达等，则是利用分置的天线，带来了抗干扰能力的提升。

除了天线，其他还有与发射机、接收机、信号处理技术等其他环节的抗干扰技术，以后再介绍。

雷达通信电子战微信公众号

冲上云霄“躲”子弹 军事通信信号这样抗干扰

科技日报

不同于民用领域，在军事领域，通信技术会面对干扰更多、更复杂的环境。于是，为满足作战需要，对流层散射通信技术问世。这种军事通信方式，以抗毁、抗干扰和抗截获(以下简称“三抗”)能力强、传播距离长等技术优势在军事通信领域发挥着重要的作用。

美国大型国防合约商雷神公司于近日宣布，它将向美国陆军提供新的对流层散射通信系统，确保美军部队能在战争环境中具备数据通信能力。

大洋彼岸的举动，让不少人对这一专业通信技术产生了好奇。究竟何为对流层散射通信技术？其“三抗”能力为何如此之强？它的技术原理又是什么？针对上述问题，科技日报记者采访了业内相关专家。

特殊传播路径助其避开干扰

华中科技大学电子信息与通信学院教授、博士生导师江涛在接受科技日报记者采访时表示，在对流层散射通信模式下，信号抗干扰的秘密在于，它特殊的传播路径。

“平时，我们用手机打电话，载有信息的电磁波主要是在人类生活区域内‘活动’，这就不可避免会受到建筑物、特殊地形等物体的干扰。”江涛说，由于军事通信对信号要求比较高，若想实现全天候、高质量、远距离通信，就不能让电磁波在这种杂乱的环境中“游走”，要让它去更空旷的区域——距地面较远的大气层。

“从技术角度来看，散射通信属于早期雷达技术的一个分支。其使用了雷达技术最基本的原理，向大气层中的对流层发射电磁波并接收回波，从而实现超长距离通信。”江涛解释道，在对流层散射通信中，发射到对流层中的电磁波，在遇到气旋、云团等不均匀介质时，会向四面八方散射，最长散射距离可达300公里到1000公里。位于地面的高灵敏接收机，必须接收到散射出的微弱电磁波，才算完成了一次通信任务。

成为各大军事强国的“标配”

“在第二次世界大战前，相关科研人员就已发现了这种能‘冲上云霄’的电磁波信号，它可被全天候监测，频率覆盖了超短波和微波频段。第二次世界大战爆发后，雷达技术被大量应用，使得该类信号多次被有关部门监测到。由此，更多人发现了这种经过对流层的电磁波。”江涛介绍道。

“至今，散射通信技术已诞生60余年。”江涛表示，上世纪50年代初，对流层散射通信技术开始得到学界重视，并被广泛研究。1955年，世界上第一条散射通信链路建成。上世纪50年代末期，美国等国建设的多频段大型散射中继通信系统——“白爱丽丝通信系统”被投入使用。上世纪80年代，卫星通信技术得到发展，逐渐替代了对流层散射通信技术的部分功能，除高纬度同步轨道卫星覆盖不佳的地区外，1吉赫兹以下频段的对流层散射通信站开始被逐渐关闭。

记者通过查阅资料发现，散射通信技术自诞生之日起，便成为各大军事强国的“标配”。

在军事领域，散射通信技术的应用极广，在战时远程通信设备、数据传输设备上，都能看到它的身影。

1955年，美军建成全世界第一条全长2600公里的AN/TRC-170散射通信系统，该系统成为美军战略通信的重要组成部分。1985年，苏联建成东西长1200公里、南北长800公里的以散射通信为主干线的扇形军用通信网“雪豹”。该通信网设有28个通信节点，节点间的信号传输主要依靠散射通信技术得以完成，其中最长的通信链路由9条散射通信线路接力而成。

英、法等欧洲军事强国也不示弱。英国装备了最新一代的H7450战术散射通信系统，该系统可在250公里的传播距离上进行保密通信；法军也装备了TFH955、TFH960等多型机动式战术散射通信系统。

可用频段宽但信号衰减严重

“美国、英国等军事强国，之所以特别重视对流层散射通信技术，是因为在作战环境下，敌方难以破坏这一技术，相关通信系统随时可被架设。这一点，与对流层散射通信的技术特点有关。”江涛解释道，对流层散射通信的可用无线频段很宽，从100兆赫兹到40吉赫兹频段都可用，同时通信容量大、信道随处可得，所以它的抗干扰能力极强，可保证战时通信安全。

“可用频段宽，可选的频率范围就很大，随便选哪一个频率进行通信都可以，这有效解决了用户过多或本地电磁环境被‘污染’带来的频段切换问题。这就好比我们去超市买苹果，如果只有1个品种，那我们就只能买它；但如果品种非常多，那我们选择的余地就会很大。”江涛说。

此外，中国电子科技集团公司第54研究所助理工程师胡天瀛撰文表示，由于利用的是自然资源——对流层，因此该通信技术利用的传播媒介具有永久性、无需付费的特点。

不过，对流层散射通信也有短板。

胡天瀛称，在对流层散射通信中，大部分电磁波的能量，都是通过直射波形式传向天空，当其返回地面时，能量可能只有“上天”前的万分之一，信号在传输过程中损耗极大。

“这一去一回，电磁波要‘跑’的距离实在太长了，而‘长途跋涉’会造成能量的大量损耗，这和人类跑步消耗热量的道理是一样的。”江涛说，也正因为在传输过程中，散射通信电磁波损耗较大、信号衰落严重，所以相关地面接收设备必须非常灵敏，能随时、迅速“捕捉”已经“疲惫不堪”的信号。

曾经蛰伏如今应用逐渐增多

作为军事通信利器，散射通信技术虽是标配，但却没得到大力发展，迟迟未成为“强配”。

对此，有学者分析道，这与对流层散射通信系统相关设备投建、维护费用高有关。如果没有强大的财力及广阔的疆域，一个国家使用或运行相关系统的动力是不足的。这也导致相关市场需求较小，很多知名设备厂商都曾退出该领域。

此外，江涛解释道，上世纪80年代，同样具有较强抗干扰能力的卫星通信技术得到快速发展，抢去了散射通信的风头；同时，由于电磁波损耗较大、信号衰落严重等瓶颈问题难被攻克，导致对流层散射通信技术发展迟缓。

“不过，卫星通信技术也有短板，它的转发器带宽不足，而对流层散射通信的可用带宽很充足，因此它仍具有相当大的优势，尤其是在局部战争、局部冲突不断爆发的今天。”江涛认为，更为重要的是，近年来一些公司不断进行技术突破，使得与对流层散射通信技术相关的新装备接连问世，相关技术应用逐渐增多。

“可以预见的是，这项技术未来的应用前景依旧广阔，具有被广泛应用的可能。同时，在海上能源平台、岛屿等民用通信领域，散射通信技术也有着广阔的应用前景。”江涛称。

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