截獲因子與低截獲概率雷達

低副瓣、超低副瓣天線技術是屬于實現低截獲概率（Low Probability of Interception，LPI）雷達的一種技術途徑。

LPI 理論的探索始于 20 世紀 70 年代末，1983 年英國倫敦大學的 J.R.Forest 首次引入 LPI 雷達方程。從那以后，世界各國都在探索 LPI 雷達。LPI 雷達可定性地理解為“雷達在探測到敵方目標的同時，敵方截獲到雷達信號的概率最小”。

如下圖所示,為躲避截獲接收機的偵察，雷達的探測距離必須比截獲接收機的截獲距離遠。為了定量分析低截獲概率雷達的 LPI 性能，施里海爾（D.C Schleher）提出了截獲概率因子的概念,

其中，為偵察接收機能發現雷達輻射信號的最大截獲距離，為雷達對偵察接收機平臺的最大探測距離。

從截獲概率因子的定義可以看出，當時，電子偵察設備的截獲接收機可以檢測到雷達的存在而雷達不能發現截獲接收機平臺目標，此時偵察設備占優勢，雷達有被干擾和摧毀的危險；

而當時，雷達能發現截獲接收機平臺目標而截獲接收機不能檢測到雷達的存在，此時雷達占優勢，這種雷達被稱為LPI 雷達或“寂靜”雷達。

越小，雷達的 LPI 性能越佳。但需要說明的是，LPI 雷達是針對某種截獲設備而言的，對另一種截獲設備就不一定是 LPI 或“寂靜”的了。

下面用具體的公式推導來討論截獲因子與雷達相關參數的關系，從中分析影響截獲因子的主要因素。自由空間中雷達作用距離方程為

其中為雷達的發射功率，為雷達發射天線的增益，為雷達接收天線的增益，為發射信號的波長，為目標的雷達反射截面積，為雷達的損耗因子，為雷達接收機的靈敏度。

自由空間中偵察接收機截獲雷達信號的距離方程為：

其中為平臺偵察接收機的系統損耗因子，為平臺偵察接收機靈敏度，為偵察天線增益，為雷達發射天線在偵察平臺方向上的增益。

對于收發共用天線的雷達系統，當給定雷達的最大作用距離值時，可得到截獲因子

低副瓣、超低副瓣天線技術

在現代雷達系統中，為了提高雷達的探測性能和目標參數測量精度，通常雷達天線主波束寬度都很窄。

因此，偵察系統要想從雷達天線主波束方向截獲雷達信號是很困難的，偵察截獲的概率也很低。但是，除了很窄的主波束外，雷達還有占相當大輻射空間的天線旁瓣，這為偵察系統提供了偵察截獲雷達信號的有利條件。由上式可得正比于。

低截獲概率設計對雷達天線旁瓣電平提出了很高的技術指標，在天線理論上，天線副瓣電平低于者稱為低副瓣天線，低于者稱為超低副瓣天線。雷達天線旁瓣電平越低，則偵察系統要想達到相同的偵察距離就必須提高偵察接收機靈敏度，這就增加了偵察系統的設計制造難度。

上式中，是雷達天線的增益，說明雷達主瓣增益的增加可以獲得截獲因子的改善；是平臺偵察接收機天線在被偵察雷達方向的增益。

當雷達旁瓣或副瓣被截獲時，約正比于雷達副瓣增益的平方根，因此降低副瓣增益可以改善截獲因子。假如雷達副瓣增益（第一副瓣電平）為至，那么就可為提供至的改善。

從時空域上講，雷達天線主瓣增益越高、副瓣電平越低、波束寬度越窄，那么為敵方截獲雷達提供的時間就越短，從而截獲概率就越低。

審核編輯 ：李倩