6. 搜索¶
电子战系统设计人员面临的最棘手问题之一是如何探测到威胁信号的存在。理想情况下,电子战系统的接收部分应当能够同时在所有方向、所有频率、所有调制方式下接收信号,并且具备极高的灵敏度。虽然这样的接收系统是可以设计出来的,但其体积、复杂性和成本将使其在大多数应用中不切实际。因此,实际的电子战接收子系统是在上述各因素之间进行权衡,以便在限定的体积、重量、功率和成本约束下,实现尽可能高的截获概率。
6.1 定义与参数约束¶
截获概率 (POI, Probability of Intercept)。 指电子战系统在威胁信号首次到达系统位置与为时已晚之间探测到该信号的概率。大多数电子战接收机的规格要求其在特定场景中、指定的信号集合存在的条件下,对威胁清单中的每个信号达到 \(90\%-100\%\) 的截获概率。
Scan-on-Scan。 Scan-on-Scan字面意义上指的是使用扫描接收天线探测来自扫描发射天线的信号的问题,如图6.1所示。但该术语也常用于描述需要在两个或多个独立维度上寻找信号的情况(例如角度和频率)。Scan-on-Scan情况下的挑战在于截获概率降低,因为信号存在的时间段与接收机能够接收信号的时间段相互独立。

图6.1 在经典的Scan-on-Scan情况下,发射和接收天线相互独立扫描。接收机只有在两副天线对齐时才能接收到信号。
6.1.1 搜索维度¶
现在考虑电子战接收机必须在以下维度上寻找威胁辐射源:到达方向、频率、调制、接收信号强度和时间。表6.1展示了这些维度对截获概率的影响。
表6.1 搜索维度对POI的影响
| 搜索维度 | 对截获概率的影响 |
|---|---|
| 到达方向 | 宽角度搜索体积需要较长的搜索时间,或者要求采用宽波束(即低增益)接收天线;两者都会降低POI。 |
| 频率 | 宽频率范围需要较长的搜索时间,或者要求采用宽带宽(即低灵敏度)接收机;两者都会降低POI。 |
| 调制 | 强CW或FM信号可能干扰宽带脉冲接收机,从而降低脉冲信号的POI。此外,CW和FM信号需要窄带接收机。 |
| 接收信号强度 | 弱信号要求窄波束天线和/或窄带接收机,从而降低POI。 |
| 时间 | 低占空比信号只能在其出现在接收机时才能被探测,从而延长窄波束天线和/或窄带接收机所需的搜索时间。当搜索时间超过信号存在时间时,POI降低。 |
到达方向。 对于机载平台尤其重要。机动中的战斗机或攻击机可能有任意姿态,因此即使来自地面威胁发射机的信号也可能从任意方向到达。因此,通常需要考虑飞机周围完整球体的威胁,这称为“\(4 \pi\) 琢弧覆盖”,如图6.2所示。对于通常保持机翼水平飞行的飞机,根据任务情况,常常只需考虑偏航平面 \(360^{\circ}\) 和仰角 \(\pm 10^{\circ}\) 至 \(\pm 45^{\circ}\) 的角范围,如图6.3所示。

图6.2 对于战斗机或攻击机,信号的到达角度通常可能出现在包围飞机的球体任意位置。

图6.3 对于通常保持机翼水平飞行的飞机,电子战系统的威胁角通常局限于偏航平面附近的角带。
对于舰载和地面电子战系统,角度搜索覆盖范围通常是方位角 \(360^{\circ}\),仰角从地平线到 \(10-30^{\circ}\),取决于任务。虽然这些系统也可能需要防护来自空中威胁(可以在任意仰角飞行),但在高仰角下的空间体积相对较小,意味着威胁辐射源在这些仰角停留的时间很少,如图6.4所示。另一个因素是,当发现威胁平台出现在高仰角时,它距离已经很近,接收信号功率已经很高,几乎无法避免其被探测到。

图6.4 对于典型的舰载或地基电子战系统,最大威胁射程远大于最大威胁高度,因此在大多数交战期间,威胁通常出现在低仰角。
频率。 雷达信号分布在整个UHF和微波频段,也可能进入毫米波频段。然而,若对潜在敌方威胁辐射源有详细情报,则可以将搜索范围缩小至已知频段。战术通信信号则存在于HF、VHF和UHF频段。每类发射机通常可以在宽频率范围内调谐,因此通信波段接收机通常必须搜索整个频段。
调制。 为了接收信号,电子战接收机通常必须配置合适的解调器。如果存在不同调制方式的信号,这就增加了一个搜索维度。最典型的例子是脉冲雷达信号与连续波(CW)雷达信号。CW信号的发射功率通常显著低于脉冲信号,且需要不同的探测方式。在搜索通信信号时,初始搜索通常采用“能量探测”方法,同时探测CW、AM和FM信号。只要检测通带足够宽以包含调制,信号能量保持恒定。然而,单边带调制尤其具有挑战性,因为其载波被抑制,导致接收信号强度随调制而起伏。
接收信号强度。 只探测主波束的系统会接收到强信号,因此可以采用本质上低灵敏度的接收机类型和搜索技术。而探测未跟踪电子战平台的威胁时,必须接收来自发射天线旁瓣的信号,其强度可能比主波束信号低40 dB或更多。
时间。 探测和识别威胁辐射源的时间通常被明确规定(并且很短——几秒甚至更少)。电子战系统必须足够快地找到信号,以便留出分析和识别信号的时间,否则信号消失前无法完成任务。由于大多数情况下存在许多信号(其中任一都可能是威胁信号),时间成为极其关键的搜索维度。
6.1.2 参数化搜索权衡¶
表6.2描述了驱动搜索设计的主要权衡。总体而言,威胁信号在电子战系统位置的强度以及系统可用的探测时间是搜索过程中的两个关键因素。强信号允许使用宽波束天线(其增益小于窄波束天线)和宽带接收机(其灵敏度小于窄带接收机)。宽波束天线能更快地搜索到达角维度,宽带接收机能更快地搜索频率维度。角度和频率搜索必须都在允许的探测时间内完成。
表6.2 搜索维度之间的权衡
| 搜索维度 | 权衡对象 | 机制 |
|---|---|---|
| 到达角 | 灵敏度 | 天线增益与波束宽度成反比 |
| 频率 | 灵敏度 | 接收机灵敏度与带宽成反比 |
| 信号强度 | 到达角 | 强信号可能允许使用宽波束天线 |
| 时间 | 接收系统可能能够看到威胁天线旁瓣 |
6.2 窄带频率搜索策略¶
在介绍各种宽带接收机实现的复杂搜索方法之前,我们先考虑如何在远大于单个独立接收机带宽的频率范围内探测信号。这里讨论通信和雷达信号的基本窄带接收机搜索策略。
6.2.1 问题定义¶
如图6.5所示,假设信号位于频率范围 \(F_{R}(\mathrm{kHz}\) 或 MHz\()\) 内,占据的频谱宽度为 \(F_{M}(\mathrm{Hz}, \mathrm{kHz}\) 或 MHz)。这意味着该带宽必须落入接收机带宽内,才能探测到信号。搜索接收机带宽的单位为 \(\mathrm{Hz}, \mathrm{kHz}\) 或 MHz。信号存在的时长为 \(P\)(秒或毫秒)。搜索功能通常受到时间限制,可能来自信号预计存在的时间,也可能来自对致命威胁实施对抗措施的时间要求。对于通信信号,要求通常是在消息结束前或足够提前探测到信号,以便有时间进行分析、定位或有效压制。对于雷达信号,搜索功能通常必须在固定时间内找到信号(通常不到1秒的一部分),以便在目标首次照射受保护平台后,在规定的短时间内完成威胁识别、报告及对抗措施提示。

图6.5 搜索问题可以表示为时间-频率空间,其中显示了接收机带宽、步进驻留时间以及目标信号频带占用与消息持续时间。
一般而言,搜索接收机的调谐速率(每单位时间搜索的频谱量)不得超过“在等于带宽倒数的时间内搜索一个带宽”。例如,若搜索接收机带宽为 \(1 \,\mathrm{MHz}\),其扫描速率不得快于 \(1\,\mathrm{MHz}\) 每微秒。在现代数字调谐接收机中,这意味着在每个调谐步长驻留的时间等于带宽的倒数。这通常被称为“以带宽倒数速率搜索”。(注意,某些接收机的控制和处理速度限制可能会进一步限制搜索速率。)
搜索方式还有两个限制条件:一是接收机带宽必须足够宽以接收目标信号;二是接收机必须具备足够的灵敏度,以足够质量接收信号。有经验的搜索人员会注意到,若我们掌握目标信号的一些特征,上述三个限制都可以通过巧妙处理部分缓解。这在目标信号具备较大截获裕度的情况下尤其适用。不过,这些问题将在后续章节讨论……需要记住的是,无论处理方法多么巧妙,都不能违背物理定律。
6.2.2 灵敏度¶
自然,接收机灵敏度必须足够高,以接收目标信号——即接收信号强度必须大于灵敏度。灵敏度定义为使接收机产生可接受输出的最小接收信号电平。如第4章所述,灵敏度由三部分组成:噪声系数 (NF)、所需信噪比 (SNR) 和热噪声水平 (kTB)。当NF和SNR(以dB计)与kTB(通常以dBm计)相加时,所得结果就是接收机的灵敏度。NF由接收机结构和器件质量决定;所需SNR取决于信号调制方式及其所携带的信息性质;kTB则主要随接收机带宽变化。
这意味着最优搜索带宽是在灵敏度(即带宽越大灵敏度越低)与接收机调谐速度(即带宽越大调谐越快)之间的权衡。
接收信号所需的灵敏度取决于截获几何条件。(接收信号强度在第2章中讨论。)
6.2.3 通信信号搜索¶
由于通信信号的搜索过程在某些方面比脉冲信号简单,我们先讨论前者。这里假设在现有截获几何条件下,接收机灵敏度足以接收通信信号。
如图6.6所示,基本的搜索策略是在信号存在时,以最大搜索速率和尽可能宽的带宽搜索尽量多的频率范围。这里带宽的主要限制因素是其对灵敏度的影响,但根据信号环境和应用的信号处理方式,带宽也可能受到干扰信号的限制。
6.2.4 雷达信号搜索¶
雷达信号在搜索中带来了额外的挑战,这里考虑其中两个。首先,它们可能是脉冲式的(而通信信号使用连续调制),其次,它们采用窄波束天线,可以在接收机位置扫描过去,而通信信号通常使用全向天线或固定宽波束天线。

图6.6 在搜索通信信号时,接收机带宽和调谐步进时间应尽可能使整个可能的信号频率范围在最小预期信号持续时间内被覆盖。
首先考虑脉冲信号的截获影响,如图6.7所示。由于脉冲信号通常功率较高,存在一些比窄带搜索更有效的技术,但在某些情况下,窄带搜索是唯一可接受的方法。信号仅在脉冲持续时间(PD)内存在,脉冲仅在每个脉冲重复间隔(PRI)出现一次。因此,窄带搜索接收机必须在每个调谐步长上等待一个完整的PRI,或者调谐速度足够快,以便在一个PD内覆盖多个步长(并在整个PRI内重复这种调谐模式)。如果接收机带宽为10 MHz,而PD为 \(1 \mu \mathrm{sec}\),则接收机在一个PD内只能覆盖100 MHz。雷达信号搜索带宽通常为数GHz,因此这种搜索策略并不理想。另一种方法是在每个调谐步长驻留一个完整PRI,这虽然较慢,但如果能使用更宽的接收带宽,就能改进。
接下来考虑窄波束扫描发射天线的影响,如图6.8所示。图中展示了接收机位置上的接收功率随时间的变化。当发射天线正对接收机时的接收功率由前述公式确定。如果接收机灵敏度足以接收比此最大功率低3 dB的信号,则信号可以认为在时间\(B\)至时间\(C\)之间存在。如果灵敏度足以接收比最大功率低10 dB的信号,则信号在时间\(A\)至时间\(D\)之间存在。然而,如果接收机灵敏度足以接收发射天线的旁瓣(见第3章),则信号可以认为在\(100 \%\)的时间内存在。

图6.7 在脉冲目标信号存在期间,接收机只在脉冲内接收能量,因此必须在某一频率上驻留一个脉冲间隔以确保信号被观察到。

图6.8 当目标信号天线扫描经过接收机位置时,其接收功率随时间变化。
6.2.5 关于窄带搜索的一般性说明¶
使用窄带接收机寻找信号是理解电子战与侦察接收机所面临搜索问题参数的一个好方法。然而,在现实世界中,它并不一定是进行信号搜索的最佳方式。在讨论信号环境的特性之后,我们将更好地理解如何组合不同类型的接收机以在特定环境下优化搜索。
6.3 信号环境¶
常见的说法是,信号环境极其密集且密度不断增加。像大多数概括性结论一样,这通常是正确的,但并未讲清全部情况。电子战或侦察系统执行任务时的信号环境取决于系统的位置、高度、灵敏度以及覆盖的具体频率范围。此外,环境的影响在很大程度上取决于接收机必须寻找的信号类型,以及其为识别这些信号所需提取的信息。
信号环境被定义为在接收机所覆盖频率范围内,所有到达接收天线的信号。该环境不仅包括接收机预期接收的威胁信号,还包括友方信号、中立方信号和非作战人员产生的信号。环境中可能存在的友方和中立信号比威胁信号更多,但接收系统必须处理所有到达天线的信号,以便排除无关信号并识别威胁。
6.3.1 感兴趣信号¶
电子战和侦察系统接收的信号类型通常分为脉冲信号或连续波(CW)信号。这里的“CW信号”包括所有具有连续波形的信号(未调制的射频载波、调幅、调频等)。脉冲多普勒雷达信号虽然是脉冲信号,但由于占空比较高,有时在搜索过程中必须像CW信号一样处理。为了搜索这些信号,接收机必须具备足够的带宽,以接收到足够多的信号,从而观察到需要测量的参数。对于某些信号,探测其存在所需的带宽显著小于恢复信号调制所需的带宽。
6.3.2 高度与灵敏度¶
如图6.9所示,接收机需要考虑的信号数量随着高度和灵敏度的增加而增加。
对于VHF及更高频率的信号(可视为限于视距传播),只有位于无线电地平线以上的信号才会出现在信号环境中。无线电地平线是从接收机到最远发射机的地表距离,在此范围内可实现视距无线电传播。它主要取决于地球曲率,并因大气折射而超过光学地平线(平均约 \(33 \%\))。通常的确定方法是解算图6.10中的三角形。在此图中,地球半径取实际半径的1.33倍,以修正折射因素(称为“\(4/3\)地球”因子)。发射机与接收机之间的视距距离可由公式计算:
其中,\(D\) 为发射机到接收机的距离(公里);\(H_{T}\) 为发射机高度(米);\(H_{R}\) 为接收机高度(米)。

图6.9 接收机需要处理的信号数量随着平台高度和接收机灵敏度的增加而增加。
因此,无线电地平线是一个相对概念——取决于接收机和发射机的高度。在其他条件相同的情况下,接收机可见的辐射源数量应与其无线电地平线范围内的地表面积成正比,但辐射源密度还取决于该范围内的实际情况。
例如,潜艇潜望镜上的天线只能接收到来自几公里范围内少数发射机的信号。若潜艇在大型水面编队附近或靠近活动频繁的陆地区域,可能会看到较多信号,但信号密度仍远低于在5万英尺高空飞行的飞机所见。高空飞机可能接收到数百个信号,每秒包含数百万个脉冲。

图6.10 发射机与接收机之间的视距距离由两者天线的高度决定。
当接收机工作在30 MHz以下时,信号具有显著的“超视距”传播模式,因此信号密度与高度之间的关系不那么直接。VHF和UHF信号也可以超视距接收,但接收信号强度取决于频率和传播路径上的地球几何条件。频率越高,超视距角度越大,衰减越强。实际上,微波信号基本上可视为局限于无线电地平线。
另一个决定信号密度的因素是接收机灵敏度(以及相关天线增益)。如第2章所述,接收信号强度随发射机与接收机之间距离的平方而减小。接收机灵敏度定义为能够恢复所需信息的最弱信号,大多数电子战接收机都包含某种门限机制,以便不必考虑低于灵敏度水平的信号。因此,低灵敏度或低增益天线的接收机处理的信号远少于高灵敏度或高增益天线的接收机。这简化了搜索问题,因为系统在识别威胁发射源时需要考虑的信号数量减少。
6.3.3 从信号中提取的信息¶
电子战和侦察接收系统通常必须恢复接收信号的所有调制参数。例如,如果目标信号来自通信发射机,即使系统并非设计用来“窃听敌方内容”,仍需确定频率、具体调制类型和部分调制特性,以识别发射机的类型(进而识别相关的军事平台)。对于雷达信号,接收机通常必须恢复其频率、信号强度、脉冲参数和/或调频或数字调制,以识别雷达类型及其工作模式。
电子支援措施(ESM)系统与侦察接收系统的一个显著差别是:ESM系统通常只恢复足够的信息以识别信号,而侦察系统通常会进行完整的参数测量。
需要指出的是,许多ESM系统将辐射源定位与搜索过程结合,利用初步定位测量作为信号分离和识别的一部分。在搜索背景下,这意味着信号可能被分类为友方或中立,从而基于辐射源位置被排除在进一步搜索之外。
6.3.4 搜索中使用的接收机类型¶
电子战和侦察系统使用的接收机类型包括表6.3所示。第4章提供了各类接收机的功能描述。此表仅展示与搜索问题相关的特性。
表6.3 接收机类型的搜索能力
| 接收机类型 | 灵敏度 | 可恢复参数 | 可同时处理多信号? | 瞬时频率覆盖范围 |
|---|---|---|---|---|
| 晶体视频 | 差 | 幅度调制 | 否 | 全频段 |
| IFM | 差 | 频率 | 否 | 全频段 |
| 布拉格池 | 中等 | 频率和信号强度 | 是 | 全频段 |
| 压缩式 | 好 | 频率和信号强度 | 是 | 全频段 |
| 分通道 | 好 | 频率及所有调制 | 是 | 全频段 |
| 数字 | 好 | 频率及所有调制 | 是 | 中等范围 |
| 超外差 | 好 | 频率及所有调制 | 否 | 窄范围 |
晶体视频接收机提供宽频段的连续覆盖,但灵敏度有限,仅能探测幅度调制,且一次只能探测一个信号。这使其非常适合处理高密度脉冲信号环境,但单个CW信号的存在可能使其无法准确接收任何脉冲。
IFM接收机能够在极短时间内给出数字频率测量,但灵敏度有限。它们可在全频段内测量每个进入脉冲的频率,但与晶体视频接收机一样,一次只能处理一个信号。如果一个信号明显强于其他信号,IFM会测得该频率,但若两个或更多信号强度接近,则无法得到有效频率测量。同样,IFM适用于高密度脉冲环境,但单个CW信号会阻止其测量任何脉冲。
布拉格池接收机能够测量多个同时存在的信号频率,因此不受单个CW信号的阻塞。但目前它们的动态范围有限,使其不适合大多数电子战应用。
压缩式(或“微扫描”)接收机可以在极短时间内扫过宽频带——通常在单个脉冲宽度内。它们能够测量多个同时信号的频率和接收强度,且灵敏度较好,但无法恢复信号调制。
分通道接收机可同时测量频率并恢复多个信号的完整调制,只要这些信号处于不同通道。其灵敏度取决于通道带宽,带宽越窄,覆盖某一频段所需通道越多。
数字接收机将大段频谱数字化,再在软件中过滤和解调。它们能测量频率并恢复多个信号的完整调制,且灵敏度良好。
超外差接收机能测量频率并恢复任何类型的信号调制。它们通常一次只接收一个信号,因此不受多个同时信号影响。其灵敏度取决于带宽。超外差接收机的一个重要特点是几乎可以设计成任意带宽,从而在频率覆盖与灵敏度之间进行权衡。
6.3.5 使用宽带接收机的搜索策略¶
电子战接收机主要采用三种基本搜索策略。第一种是将多个接收机中的一个专用于搜索功能。第二种是使用宽带频率测量接收机确定所有存在信号的频率,并利用设定接收机进行详细分析或监控。第三种是使用宽带接收机结合陷波滤波器和窄带辅助接收机,解决特定信号环境问题,同时完成必要的搜索和测量。
第一种策略如图6.11所示。这是电子情报和通信电子支援措施系统中常见的方法。搜索接收机的带宽通常比设定接收机更宽,并以最大速率扫描。它将探测到的信号的频率和其他快速测得的信息传递给处理器,由处理器分配设定接收机到各个信号,以提取所需的详细信息。需要注意的是,天线输出必须通过功分器输入到各个接收机,因为任何一个接收机都可能调谐到频段的任意部分。由于功分器会降低系统灵敏度,因此在条件允许时,其前端会加装低噪声前置放大器。

图6.11 在仅使用窄带接收机的系统中,通常会有一个接收机专门用于搜索功能,以最大速率扫描并将信号传递给设定接收机进行完整分析。
图6.12展示了第二种方法。同样,天线输出必须进行功分,并由一个接收机为多个窄带接收机提供设定信息。不过这里使用的是宽带频率测量接收机。频率测量接收机可以是IFM接收机、压缩式接收机,或(若可行)布拉格池接收机。由于该接收机只能测量存在信号的频率,处理器必须仅基于频率为设定接收机分配任务。处理器会保存最近发现的所有信号记录,通常只将监测接收机分配给新的或高优先级信号。

图6.12 宽带频率测量接收机有时用于测定所有存在信号的频率。然后处理器将窄带接收机设置到最佳频率,以从最高优先级信号中获取必要信息。
由于某些频率测量接收机的灵敏度低于窄带设定接收机,它们可能无法接收某些本可被监测的信号。该问题可通过两种方式解决。如果接收的信号来自扫描雷达,则灵敏度较低的频率测量接收机能在主波束经过接收天线时探测到信号,随后灵敏度较高的监测接收机可通过接收目标发射机的旁瓣来完成任务。第二个缓解因素是,探测信号存在并测量其射频频率所需的接收信号强度通常低于获取完整调制所需的信号强度。
在RWR系统中,搜索功能通常是其主要特征。如图6.13所示,典型的RWR配备一组宽带接收机(晶体视频和/或IFM),以处理高脉冲密度。处理器接收每个脉冲的信息并执行必要的信号识别分析。陷波滤波器可防止CW或高占空比信号阻塞宽带接收机。窄带设定接收机或分通道接收机则用于处理CW或高占空比信号,并收集宽带接收机无法恢复的其他数据。常见做法是在多个频段上分别配置专用宽带接收机,并为多个定向天线配置完整的接收机组,以提供逐脉冲的到达方向信息。

图6.13 对于工作在脉冲信号主导环境中的接收机,宽带接收机通常执行主要搜索功能,并通过陷波滤波器免受CW信号影响。窄带接收机处理CW和高占空比信号。
6.3.6 数字接收机¶
由于数字接收机具有很强的灵活性,它们未来可能承担整个搜索和监测任务。但其发展受限于数字化与计算处理技术的水平(与体积和功率需求相关)——然而这些领域的技术几乎每天都在进步。
6.4 透视(Look-Through)¶
通常,任何类型的电子战接收系统在有限的时间内都必须尽可能探测到所有存在的威胁信号。几乎总是存在宽频段需要覆盖,并且有少数信号类型只能用窄带接收机捕获。当接收机与干扰机安装在同一平台上或近距离运行时,这一过程更具挑战性,因为干扰机可能使接收机对来袭信号失明。考虑到电子战接收机的灵敏度范围为 -65 至 -120 dBm,而干扰机通常输出数百或数千瓦,\(100 \,\mathrm{W}\) 干扰机的有效辐射功率为 +50 dBm 加上天线增益,因此其输出通常比接收机要搜索的信号强 \(100-150 \,\mathrm{dB}\)(甚至更多)。
在可能的情况下,接收机与干扰机在操作上进行隔离——即接收机在干扰机未进行干扰的频段或频率范围内执行搜索功能。当采用点频干扰或某些欺骗干扰类型时,这种操作隔离可使接收机执行较为有效的搜索——前提是存在一定程度的隔离以防止干扰机使接收机前端饱和。但这通常无法彻底解决问题,因此必须采取其他措施。当使用宽带干扰时,除非实现足够隔离,否则整个频段通常都会对接收机不可用。
透视的首选方法是尽可能在干扰机和接收机之间实现隔离。如图6.14所示,天线增益方向图隔离是关键。干扰天线在指向威胁目标和指向本机接收天线时的增益差,会减少干扰。同样,接收天线在指向威胁目标和指向干扰机时的增益差,也有助于减小干扰。图中天线方向图较窄,但宽波束或全方位覆盖天线也可通过物理位置分隔(例如分别安装在飞机顶部与底部)来实现增益方向隔离。

图6.14 接收机与干扰信号功率的隔离取决于接收天线与干扰天线之间的距离、天线增益方向图隔离以及极化隔离。
天线的物理分隔也有帮助。第2章给出了两副全向天线之间扩散损耗的公式。对于短距离情况,另一形式的公式为:
其中 \(L\) 为扩散损耗(dB);\(F\) 为频率(MHz);\(D\) 为距离(米)。
因此,若干扰机工作在4 GHz,且与接收机相距10米,则单凭天线间距即可实现64.4 dB的隔离。
如果干扰机与接收机天线的极化不同,还可提供额外隔离。例如,右旋和左旋圆极化天线之间的隔离约为25 dB。通常,宽频段天线的极化隔离小于此值,而极窄带天线的极化隔离可能优于此值。
最后,还可以使用雷达吸波材料提供额外隔离,尤其在高微波频率下。
如果无法在干扰机与接收机之间实现足够隔离,就必须提供短暂的透视时间(如图6.15所示),在此期间接收机能够执行搜索功能。透视时段的时机与持续时间,是干扰效果与接收机截获威胁信号概率之间的权衡。透视时段必须足够短,以防被干扰的威胁雷达获得足够未受干扰的信号来完成任务。另一方面,在指定时间段内接收机接收最具挑战性威胁信号的概率,将因干扰机发射占用的时间比例而显著降低。

图6.15 若接收机与干扰机之间隔离不足,就必须中断干扰以留出时间让接收机执行搜索功能。