mm波導彈導引頭發(fā)展及現(xiàn)狀綜述

王媛　徐建軍　李婷婷　陳丁

摘 要：mm米波制導導彈是當今世界精確制導打擊武器中比較常見的一類，本文主要介紹了mm波導彈的核心即導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)技指標及當今的關鍵技術，討論了其主要的集中工作模式，對mm波導制導技術的未來發(fā)展趨勢做了展望。

關鍵詞：mm波；主動式；被動式；窄波束；光學特性

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波同時具有了微波和光波的特性和優(yōu)點。同微波段的雷達相比，其具有波束窄、角度分別率高、重量輕優(yōu)點。與光學制導相比較，其穿透霧、煙、灰塵，霧霾的能力強，具有全天候（除大雨血天除外）的特點。另外，mm波導引頭的抗干擾、反隱身能力也優(yōu)于其他微波導引頭，尤其是其波束旁瓣較低，特別適合低仰角測量工作[1-3]。

2 工作原理

2.1 系統(tǒng)組成

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

2.2 技術指標

mm波導引頭的主要性能如下：

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

（2）瞬時寬度≥500 MHz；

（3）靈敏度： - 90dB～-l00dB；

（4）動態(tài)范圍： 工作動態(tài)范圍90dB～ll0dB ；瞬時動態(tài)范圍40dB～50dB；

（5）測角精度： 0.5°～l°；6）分辨率≤ l0°；

3 主要工作模式

雷達進行主動截獲和跟蹤到遭遇目標的尋的稱為主動模式導引頭，其工作方式與普通雷達相似具有收發(fā)功能。可分為兩種：一種是常規(guī)的兩維角度跟蹤系統(tǒng)，它需要比較復雜的陀螺穩(wěn)定系統(tǒng)，另一種是采用跟蹤陀螺儀的mm波導引頭[1-3]。

采用被動式雷達（即雷達只開接收機，并不對外輻射電磁波），主要截獲和跟蹤到遭遇目標的mm波輻射源。其實際上就是一個測量目標的mm波輻射計。

隨著戰(zhàn)技指標不斷提高，原先只采用一種模式進行跟蹤方式已經不能適應當今要求。故常采用主被動復合模式.即主動模式掃描搜索、截獲跟蹤、主動跟蹤轉被動跟蹤目標直到命中，主動、被動模式轉換一般是由微型計算機控制開關來完成[1-3]。

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

4 關鍵技術

當雷達天線口徑相同，mm波的波束寬度比微波波束窄，因此會出現(xiàn)探測、截獲目標較困難，存在跟蹤不穩(wěn)定甚至丟失目標的問題。在探測和截獲方面，要求mm波導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波技術的重點與難點。

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

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

5 發(fā)展趨勢

采用更加先進的算法ADBF產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，增加了探測精度的同時，又提高了抗干擾的能力。mm波導引頭可提高探測精度，獲取多種信息，降低近距離角噪聲影響，細致區(qū)別目標形狀和要害部位，具備成像探測能力。mm波成像導引頭及mm波脈沖多普勒導引頭和紅外焦平面探測器合成的雙模導引頭，使導彈真正具有全天候條件下“發(fā)射后不管”的能力[1-3]。

6 結論

mm波制導技術已經在軍事領域應用較為廣泛，其制導方式擁有射頻及光學兩種制導模式優(yōu)點，目前復合式制導模式講將是主要發(fā)展方向，要借鑒雷達射頻制導和紅外制導模式的基礎上，大力開展以mm波為主的復合式制導技術[4-5]。

參考文獻：

[1]魏偉波，芮筱亭，陳婭莎.mm波雷達導引頭技術研究[J].戰(zhàn)術導彈技術，2008（02）.

[2]李世，李相平，李亞昆等.mm波導引頭的技術特點及發(fā)展趨勢[J].指導與引信，2007（01）.

[3]祝彬.國外mm波雷達制導技術的發(fā)展狀況[J].中國航天，2007（01）.

[4]陳丁，王放，張軍等.基于AWG超寬帶雷達信號測試系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].雷達科學與技術，2015，13（03）：279-283.

[5]陳丁，王放，李婷婷等.通用雷達信號場景系統(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，工學碩士，工程師，研究方向：雷達系統(tǒng)總體設計。