J20少了它可不行——射頻隱身簡介

　　擁有自主研發並生產隱身戰機能力的國家，必定是軍事工業整體體系完善與技術實力無比雄厚的國家。而這樣的國家，在這個世界上目前不超過3個。很幸運，中國便是其中之一。今天小編就給大家介紹一個關於隱身戰機的偏冷門的知識。

　　眾所周知，隱身技術又名低可探測技術，或者稱為目標特徵控制技術。是指通過採取一些設計，使己方隱身單位能夠規避對方聲、光、電、熱等探測手段探測，或者大幅壓縮探測發現距離的綜合技術。那麼對於隱身飛機而言，就是能夠有效規避雷達、紅外探測設備的偵測。其實，這裡面的隱身技術，還可以再分為有源（主動）隱身技術和無源（被動）隱身技術。

　　大家最喜聞樂見的，也是關注得最多的，就是戰鬥機的無源隱身技術。所謂無源隱身技術，是指通過對飛機外形進行巧妙的設計，儘可能減少直接散射波，控制各個強散射區域的散射能量，避免諧振區域的出現，以及採用吸波材料，達到降低RCS的目的。同時在紅外頻段甚至光頻段採用類似的設計，做到電波、紅外波、甚至光波、聲波等低散射特性。這些技術的運用，多少能在一架戰機的外形上體現出來。比如F117飛機的菱形機體，類似多個平板構成的機體表面，正是它對入射電磁波散射控制的體現；B2的棗核型機體以及F22、F35包括我國J20隱身飛機的圓滑機體，幾乎看不到直角轉折過渡；S形進氣道對發動機扇葉的遮擋和傾斜的垂尾甚至無垂尾設計等，都是可以從外觀上大致評判一架飛機隱身性能處於哪個檔次的。（當然要較為準確地評判RCS特性仍然應該做出可靠的算法計算並在測量中得到驗證）。吸波材料的好壞則難以從外形上加以評判。

　　這裡要着重介紹的是往往容易被大家忽略的一點，即有源隱身技術。同理，有源隱身技術是指通過主動手段來控制自身低可探測特性，規避對手各類傳感器探測。一般說來，有源隱身技術又可稱為射頻隱身技術，或者說是低概率截獲（LPI技術）技術。射頻隱身技術是指己方電子設備防禦無源探測技術、跟蹤和識別的隱身技術，屬於戰機平台有源、主動信號特徵控制範疇。簡而言之，在信息化戰爭背景下的今天，作為重要節點之一的高性能隱身飛機，必然會輻射出各類雷達、通信、導航等電磁信號，射頻隱身技術就是讓對手無法或者難以截獲這些輻射出去的電磁信號。在理論上，任何輻射出去的電磁波都是可以被截獲到的，因此要做到低概率截獲，其難度可見一般。最早在實際上第一種隱身戰鬥機F117上，由於LPI技術的不夠成熟與可靠，美軍索性沒有給F117裝備雷達，對於通信信號也是嚴格管制，不必要的時間都是無線電靜默狀態。這對於主營對地攻擊的戰機而言，可能還勉強可以接受，但是在今天看來則是不可接受的妥協。所以隨着LPI技術的進步與發展，擁有先進射頻隱身技術的F22和F35紛紛裝備部隊，乃至傲世全球。在對抗軍演中，被F22“砍瓜切菜”的F15、F16戰機無一能發現自己被F22雷達鎖定。這就是LPI技術“默秒全”的威力！

　　下面小編簡單講講低概率截獲技術一般通過什麼手段來實現。

　　1、  功率管制。對方雷達接收機靈敏度一定的情況下，收到的信號功率越大，則檢測出來的可能性自然是越高的。所以，當我們能用1kw功率看50km時，絕對不要用2kw，以避免高功率被對手截獲到的可能性。因此從這個角度來看，並不是每次發射的脈衝功率越高越好。

　　2、  低副瓣/超低副瓣天線。當我們重點關注一個目標時，希望能量儘可能集中在該目標身上，而在其他地方的能量能夠越低越好。這個道理也很顯然，我們並不希望有第三者發現我們的雷達波束，因此極低的副瓣（比如-40甚至-50分貝以下的副瓣）會帶來較好的收益。而雷達處於不同模式中，對副瓣要求可能差別較大，有時甚至還會要求多個主瓣同時出現。因此，從這個角度來看，擁有一個性能強大的多功能AESA雷達對於先進的隱身戰機而言是必須的。

　　3、   發射寬頻帶擴譜信號。大的發射信號帶寬使得敵方電子偵察接收機在頻譜域上大大失配，而我方雷達在頻譜域上能進行匹配接收，有利於提高雷達的低截獲性能。其中以隨機信號最為優越，隨機信號具有最大熵，是理想的“圖釘型”模糊函數，波形設計自由度大，但產生和處理較困難。多相碼是目前研究較多的一種雷達編碼信號，其信號特徵之一就是信號頻譜展寬，功率譜密度降低，且利用匹配濾波可得到信號處理增益，輻射信號峰值功率可進一步降低。他具有較低的距離旁瓣，不存在距離-多譜勒耦合問題，且容易利用數字技術實現雷達工作過程中編碼序列的改變，隨着多普勒補償算法和多普勒頻率預處理技術研究的進一步成熟，多相碼對多普勒信息敏感的問題也得以解決。通過各種技術手段，使這種寬帶信號偽裝成類似與delta信號的形式，會很容易讓敵方接收機以為是自然界雜波而濾去。

　　4、    發射高占空比的大時款以及脈衝壓縮和相干積累信號。理論上，占空比最大的是連續被信號，但因為種種原因，其不適合在機載雷達上運用。高占空比的運用有助於在保持雷達威力範圍的同時，降低峰值功率。同時運用相干積累信號，讓自己的雷達接收機獲得較高信噪比。而敵方接收機由於不知道我方發射信號的詳細結構，因而無法有效提升信噪比，進而降低了截獲概率。

　　以上手段不僅僅可以用在雷達上，通信導航信號、數據鏈等都可使用。正是這些技術的運用，讓射頻信號的低可探測變的可能。不過我們也要注意到，有源隱身技術如同無源隱身技術一樣，都不是絕對穩妥的。對手的電子設備靈敏度極高或者說對手知曉我方發射信號的形式，一樣可以截獲到。所謂低概率截獲，也不是無概率截獲。美國人的LPI技術無疑走在世界前列，早在上個世紀70年代，就做了大量實驗來研究。我國在這方面起步較晚，但是後發優勢大，發展後勁足，這些年來已經有了長足的進步。相信我們的LPI技術已經在J20戰機上得到運用，能夠在未來可能出現的戰場上，“默秒全”對手！