頻率捷變雷達(dá)，是發(fā)射的相鄰脈沖的載頻在一定頻帶內(nèi)隨機(jī)快速改變的脈沖雷達(dá)。這種雷達(dá)可以有效地對抗窄帶瞄準(zhǔn)式有源干擾，而且還具有加大探測距離、提高測角精度、抑制海浪雜波等優(yōu)點(diǎn)。大多數(shù)軍用雷達(dá)都采用這種體制，并已逐漸推廣到民用船載雷達(dá)。
類型
頻率捷變雷達(dá)可分為非相干頻率捷變雷達(dá)和全相干頻率捷變雷達(dá)兩類。
非相干頻率捷變雷達(dá)
采用頻率捷變磁控管作為振蕩源的雷達(dá)。這種雷達(dá)于60年代初期研制成功，當(dāng)時(shí)采用了旋轉(zhuǎn)調(diào)諧磁控管作為頻率捷變磁控管。這種磁控管后來也常為非相干頻率捷變雷達(dá)所采用。這種雷達(dá)主要由頻率捷變磁控管、壓控本振器和頻率跟蹤器三部分組成（圖1）。
①、頻率捷變磁控管：常用的有旋轉(zhuǎn)調(diào)諧、抖動(dòng)調(diào)諧、精確調(diào)諧、音圈調(diào)諧、壓電調(diào)諧等。在低微波段主要采用旋轉(zhuǎn)調(diào)諧；在高微波段主要采用壓電調(diào)諧。
②、壓控本振：60年代采用返波管，70年代以來主要采用變?nèi)莨埽ㄒ?a href="/hebeideji/7713831299419490358.html">微波二極管）調(diào)諧微波半導(dǎo)體振蕩器。在低微波段常用晶體管振蕩器；在高微波段則常用體效應(yīng)管（見晶體二極管或場效應(yīng)管（見晶體三極管振蕩器。
③、頻率跟蹤器：預(yù)測磁控管的發(fā)射頻率（或直接利用磁控管頻率傳感器給出的頻率讀出信號），使壓控本振頻率跟上磁控管腔體調(diào)諧頻率的變化，并在雷達(dá)發(fā)射時(shí)根據(jù)準(zhǔn)確的發(fā)射頻率對本振進(jìn)行微調(diào)，使其和發(fā)射頻率相差一個(gè)中頻。
非相干頻率捷變雷達(dá)結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，造價(jià)低廉，但是不易控制發(fā)射頻率，發(fā)射信號的頻率穩(wěn)定度差，無法和動(dòng)目標(biāo)顯示體制兼容。
全相干頻率捷變雷達(dá)
主要是由主振放大鏈構(gòu)成的頻率捷變雷達(dá)。這種雷達(dá)于 60年代后期研制成功（圖2）。全相干頻率捷變雷達(dá)的核心是捷變頻率合成器，它能產(chǎn)生快速捷變的發(fā)射信號和本振信號，而且頻率穩(wěn)定度很高。這種頻率合成器通常用晶振-倍頻鏈直接合成，或者是用高速鎖相環(huán)間接合成，所產(chǎn)生的發(fā)射信號經(jīng)過功率放大鏈放大后發(fā)射出去。功率放大鏈的前級通常采用小功率和中功率行波管，末級則常采用大功率行波管、行波速調(diào)管或正交場器件(見正交場放大管)。
全相干頻率捷變雷達(dá)易于實(shí)現(xiàn)可控捷變，可以和脈沖壓縮、動(dòng)目標(biāo)顯示等體制相結(jié)合；但是造價(jià)昂貴，技術(shù)復(fù)雜。
性能
頻率捷變雷達(dá)具有抗干擾能力強(qiáng)、增大探測距離、提高測角精度和抑制海浪雜波干擾等主要優(yōu)點(diǎn)。
①、抗干擾能力強(qiáng)：專為提高抗干擾能力而設(shè)計(jì)的頻率捷變雷達(dá)，脈間最大頻差可達(dá)到雷達(dá)的整個(gè)工作頻帶。由于發(fā)射載頻作脈間捷變，有利于防止偵察。它具有很強(qiáng)的抗瞄準(zhǔn)式有源干擾的能力，因?yàn)楦蓴_機(jī)很難跟上雷達(dá)脈間捷變的調(diào)諧速率。即使干擾機(jī)采用極高速率的電子調(diào)諧，也只能在接收到雷達(dá)信號后才能跟上。為有效地干擾頻率捷變雷達(dá)，必須采用寬帶阻塞式干擾。這就迫使干擾機(jī)把功率分散到很寬的頻帶上去，從而降低干擾的功率密度。
②、增大雷達(dá)的探測距離：由于頻率捷變雷達(dá)把目標(biāo)回波的慢起伏變?yōu)槊}間不相關(guān)的快起伏，從而減小了起伏損失，增大了探測距離。頻率捷變的增益主要取決于獨(dú)立脈沖數(shù)。為使相鄰脈沖不相關(guān)，要求相鄰頻差大于臨界頻率。這一臨界頻率和目標(biāo)的徑向尺寸成反比，通常約在幾十兆赫范圍內(nèi)。實(shí)測表明，在高檢測概率（80％以上）時(shí)，頻率捷變雷達(dá)的探測距離比固定頻率雷達(dá)大20％～30％。
③、提高測角精度：跟蹤雷達(dá)在近距離的測角誤差，主要是由目標(biāo)視在反射中心的抖動(dòng)所引起的。采用頻率捷變后也可以使這種角度誤差由慢抖動(dòng)變?yōu)榭於秳?dòng)，然后被伺服系統(tǒng)的大時(shí)間常數(shù)所平滑。單脈沖跟蹤雷達(dá)采用頻率捷變后，可以把近距離的跟蹤精度提高2～3倍。對于圓錐掃描雷達(dá)，雖然頻率捷變也可減小角度抖動(dòng)，但卻增加了在掃描頻率附近幅度起伏的分量，因而頻率捷變的效果不如單脈沖雷達(dá)顯著。
④、抑制海浪雜波干擾：同一距離單元的海浪雜波通常有較長的相關(guān)時(shí)間，因而不能依靠積累的方法來抑制。采用頻率捷變可以去除海浪雜波的相關(guān)性。雖然這時(shí)目標(biāo)回波也會(huì)失去相關(guān)性，但幅度起伏的方差減小而更接近平均值，因而采用積累后可以改善雜波上的可見度。
頻率捷變雷達(dá)還有很多其他優(yōu)點(diǎn)，如能減小回波幅度起伏的方差，提高對雷達(dá)目標(biāo)截面積測量的精度，從而提高地貌測量雷達(dá)對目標(biāo)性質(zhì)的分辨能力。此外，它還能消除工作在相同頻段雷達(dá)間的相互干擾，消除由超折射引起的二次或多次環(huán)繞回波等。使用中的非相干和全相干雷達(dá)大多數(shù)可以改裝為頻率捷變雷達(dá)，尤其是非相干雷達(dá)更易改裝。
頻率捷變雷達(dá)的主要缺點(diǎn)是不易與動(dòng)目標(biāo)顯示和脈沖多普勒體制兼容。只有全相干雷達(dá)可采用分組捷變的方法，部分地解決這個(gè)問題。脈間捷變和動(dòng)目標(biāo)顯示完全兼容，只能在近程、高重復(fù)頻率雷達(dá)中才能實(shí)現(xiàn)，但構(gòu)成更為復(fù)雜。
趨勢
頻率捷變雷達(dá)正向自適應(yīng)方向發(fā)展。自適應(yīng)抗干擾頻率捷變雷達(dá)能測出干擾信號頻譜中的最弱點(diǎn)的頻率，并自動(dòng)地快速捷變到這一最弱點(diǎn)。自適應(yīng)頻率捷變跟蹤雷達(dá)還能自動(dòng)跳到回波幅度最強(qiáng)即角度誤差最小的頻率。人們正在研究把頻率捷變同自適應(yīng)旁瓣對消技術(shù)結(jié)合起來，以便同時(shí)具備對抗自備式干擾機(jī)和掩護(hù)式干擾機(jī)的能力。
參考資料 >