mm波導(dǎo)彈導(dǎo)引頭發(fā)展及現(xiàn)狀綜述

王媛　徐建軍　李婷婷　陳丁

摘 要：mm米波制導(dǎo)導(dǎo)彈是當(dāng)今世界精確制導(dǎo)打擊武器中比較常見的一類，本文主要介紹了mm波導(dǎo)彈的核心即導(dǎo)引頭的主要工作原理以及基本系統(tǒng)組成，特別介紹了主要戰(zhàn)技指標(biāo)及當(dāng)今的關(guān)鍵技術(shù)，討論了其主要的集中工作模式，對(duì)mm波導(dǎo)制導(dǎo)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)做了展望。

關(guān)鍵詞：mm波；主動(dòng)式；被動(dòng)式；窄波束；光學(xué)特性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.196

1 前言

通常mm波的頻譜范圍一般為30～300GHz，通常波長為1～10mm（不超過1cm）故稱之為“mm波”。Mm波導(dǎo)引頭的常見的工作頻段為Ku（17 GHz），Ka（35 GHz），W（94GHz）等。mm波的波長大于厘米波，而小于光波。所以，mm波同時(shí)具有了微波和光波的特性和優(yōu)點(diǎn)。同微波段的雷達(dá)相比，其具有波束窄、角度分別率高、重量輕優(yōu)點(diǎn)。與光學(xué)制導(dǎo)相比較，其穿透霧、煙、灰塵，霧霾的能力強(qiáng)，具有全天候（除大雨血天除外）的特點(diǎn)。另外，mm波導(dǎo)引頭的抗干擾、反隱身能力也優(yōu)于其他微波導(dǎo)引頭，尤其是其波束旁瓣較低，特別適合低仰角測(cè)量工作[1-3]。

2 工作原理

2.1 系統(tǒng)組成

圖1給出了一種典型mm波導(dǎo)制導(dǎo)武器系統(tǒng)的主要組成，其中有天饋線系統(tǒng)、mm波發(fā)射機(jī)、mm波接收機(jī)、頻綜系統(tǒng)、信號(hào)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、隨動(dòng)系統(tǒng)以及專用電源裝置等[1-3]。

2.2 技術(shù)指標(biāo)

mm波導(dǎo)引頭的主要性能如下：

（1）工作頻率：典型Ku（17GHz），Ka（35 GHz），W（94GHz）；

（2）瞬時(shí)寬度≥500 MHz；

（3）靈敏度： - 90dB～-l00dB；

（4）動(dòng)態(tài)范圍： 工作動(dòng)態(tài)范圍90dB～ll0dB ；瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍40dB～50dB；

（5）測(cè)角精度： 0.5°～l°；6）分辨率≤ l0°；

3 主要工作模式

雷達(dá)進(jìn)行主動(dòng)截獲和跟蹤到遭遇目標(biāo)的尋的稱為主動(dòng)模式導(dǎo)引頭，其工作方式與普通雷達(dá)相似具有收發(fā)功能?？煞譃閮煞N：一種是常規(guī)的兩維角度跟蹤系統(tǒng)，它需要比較復(fù)雜的陀螺穩(wěn)定系統(tǒng)，另一種是采用跟蹤陀螺儀的mm波導(dǎo)引頭[1-3]。

采用被動(dòng)式雷達(dá)（即雷達(dá)只開接收機(jī)，并不對(duì)外輻射電磁波），主要截獲和跟蹤到遭遇目標(biāo)的mm波輻射源。其實(shí)際上就是一個(gè)測(cè)量目標(biāo)的mm波輻射計(jì)。

隨著戰(zhàn)技指標(biāo)不斷提高，原先只采用一種模式進(jìn)行跟蹤方式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今要求。故常采用主被動(dòng)復(fù)合模式.即主動(dòng)模式掃描搜索、截獲跟蹤、主動(dòng)跟蹤轉(zhuǎn)被動(dòng)跟蹤目標(biāo)直到命中，主動(dòng)、被動(dòng)模式轉(zhuǎn)換一般是由微型計(jì)算機(jī)控制開關(guān)來完成[1-3]。

近年來，采用主被動(dòng)、光學(xué)制導(dǎo)、無線電制導(dǎo)等多模導(dǎo)引頭是當(dāng)前發(fā)展較快的復(fù)合方式，具有全天候作戰(zhàn)能力較強(qiáng)、制導(dǎo)精度較高、抗電子干擾能力較強(qiáng)的特點(diǎn)，真正做到了“發(fā)射后不管”的效果[1-3]。

4 關(guān)鍵技術(shù)

當(dāng)雷達(dá)天線口徑相同，mm波的波束寬度比微波波束窄，因此會(huì)出現(xiàn)探測(cè)、截獲目標(biāo)較困難，存在跟蹤不穩(wěn)定甚至丟失目標(biāo)的問題。在探測(cè)和截獲方面，要求mm波導(dǎo)引頭不僅要有較大的輻射功率和掃描范圍，還要有較高的截獲速度和截獲靈敏度。

目前，獲得較大的輻射功率，小體積的mm波器件成了提高mm波技術(shù)水平的“瓶頸”。長期以來，mm波大功率器件一直是研究mm波技術(shù)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

天線直接影響導(dǎo)引頭的基本性能，如作用距離、抗干擾、低空下視、測(cè)角精度、角分辨率和對(duì)目標(biāo)的角度截獲能力等.應(yīng)該使天線的主要性能滿足要求，如和波束增益、差波束零點(diǎn)深度、電壓駐波比、和差各路問題的隔離度等。

mm波發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵部件是mm波射頻源和末級(jí)功放.可以采用間接相干頻綜或高頻穩(wěn)度振蕩源.末級(jí)功放可采用行波管或速調(diào)管.接收機(jī)的關(guān)鍵問題是動(dòng)態(tài)范圍和各通道的幅相一致性[1-3]。

5 發(fā)展趨勢(shì)

采用更加先進(jìn)的算法ADBF產(chǎn)生更加靈活的波束形狀，在保持主波束增益不變情況下，低旁瓣電平變得更低，增加了探測(cè)精度的同時(shí)，又提高了抗干擾的能力。mm波導(dǎo)引頭可提高探測(cè)精度，獲取多種信息，降低近距離角噪聲影響，細(xì)致區(qū)別目標(biāo)形狀和要害部位，具備成像探測(cè)能力。mm波成像導(dǎo)引頭及mm波脈沖多普勒導(dǎo)引頭和紅外焦平面探測(cè)器合成的雙模導(dǎo)引頭，使導(dǎo)彈真正具有全天候條件下“發(fā)射后不管”的能力[1-3]。

6 結(jié)論

mm波制導(dǎo)技術(shù)已經(jīng)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，其制導(dǎo)方式擁有射頻及光學(xué)兩種制導(dǎo)模式優(yōu)點(diǎn)，目前復(fù)合式制導(dǎo)模式講將是主要發(fā)展方向，要借鑒雷達(dá)射頻制導(dǎo)和紅外制導(dǎo)模式的基礎(chǔ)上，大力開展以mm波為主的復(fù)合式制導(dǎo)技術(shù)[4-5]。

參考文獻(xiàn)：

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[5]陳丁，王放，李婷婷等.通用雷達(dá)信號(hào)場(chǎng)景系統(tǒng)的研制[J].電子科技，2014，27（06）：66+71.

作者簡介：王媛（1983-），女，遼寧錦州人，工學(xué)碩士，工程師，研究方向：雷達(dá)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。