]
1( )
( ) 10log [ ( 2
2
10 m
dBsm m σ
σ = （10.2）
在分析雷达散射截面减缩的效果时，如果说目标的RCS 减缩XdB，就意味着目标的回波散射
功率减少的百分数为：
(1−10−X /10 ) ×100% (10.3)
因此，10dB 的减少对应于减少了90%；20dB 的减少对应于减少了99%，30dB 的减少对应于减
少了99.9%，依次类推。换句话说，减少10dB 就意味着原回波散射功率只剩下1/10，20db
意味着剩下1/100 的功率，30dB 意味着剩下1/1000 的功率。
为了对各目标RCS 的数量级有一个初步
的认识，表10.1 列出了几种目标RCS 的典型
量值。必须要说明的是，由于目标的RCS 与
雷达波的照射方向和波长有很大关系，对于
一个具体目标来说，由于雷达波照射方位和
波长不同，RCS 的量值差别很大，表10.1 所
表示的目标RCS 值是相对于某一波长和在某
个方位区域内的平均值。
表10.1 几种目标RCS 的典型值
目标 RCS(m2) RCS(dBsm)
昆虫 0.001 -30
鸟类 0.01 -20
人 1.0 0
F-117A 0.1 -10
B-2 0.01 -20
常规战斗机 10 10
B-1B 1.0 0
B-52 100 20
大型运输机 1000 30
三、雷达距离方程
为了进一步理解目标RCS 的重要性，这里讨论雷达接收功率与目标RCS 的关系。雷达探
测目标，是通过接收目标散射回来的回波来实现的。这个回波的功率直接与目标RCS 的大小
有关。雷达接收到的功率Pr 可表示为：
3 4
2 2
(4 ) R
P PtG
r π
λ σ
= (10.4)
式中R为雷达与目标的距离，σ是雷达散射截面，G为天线的增益，Pt是发射功率为，λ是雷
达波长。由于噪声的存在，雷达要探测目标，其接收到的功率不能小于某一值Pmin，否则雷达
将不能检测到目标的信号。将Pmin代入上式，得到雷达系统能探测到目标的最大距离Rmax
4
1
min
3
2 2
max ]
(4 )
[
P
PG
R t
π
λ σ
= (10.5)
这就是雷达距离方程最简单的形式。它表明雷达的最大探测距离与目标RCS 的4 次方根
成正比，为了使雷达的最大探测距离降低一半，需要将目标的RCS 减缩到原来的1/16。雷达
距离方程提供了分析飞机的RCS 与飞机生存力和战斗效能之间关系的依据，具有重要的实际
意义。
· 148 ·
人们通过大量的理论分析和实验测量，发现在高频区，目标的总散射场可以分解为某些
局部位置上的散射场的合成。通常把这些产生电磁散射场的局部点、线、面称之为散射源（或
散射中心）。散射源概念的引入，使得原来复杂的电磁散射问题的大大地简化了。下面介绍几
种基本的散射源。
一、镜面反射
当电磁波照射到光滑的目标表面时，会发生如
图10.2 所示的散射现象，这种散射称为镜面反射。
图中是入射波的波矢量，它的方向代表入射波传
播方向，
ki
kr
是反射波的波矢量，代表反射波的传播
方向， n 是目标表面上反射点处的单位法矢量。镜
面反射发生在光滑的目标表面上，反射波的大部份
能量集在kr
方向上，其它方向上的散射场强很小。
镜面反射是一种强散射源。
图10.2 镜面反射现象
二、边缘绕射
当电磁波入射到目标的边缘棱线时，例如平板或楔的边缘上时，镜面反射已不存在，散
射波主要来自于目标边缘对入射电磁波的绕射，如图10.3 所示。
(a) (b) (c)
图10.3 边缘绕射现象
图中代表绕射波的传播方向。电磁波的绕射与反射不同，一束入射波可以在边缘上产
生无数条绕射线。图10.3（a）是入射波传播方向与边缘不垂直时的绕射现象；图10.3（b）
是入射波方向垂直于边缘时的绕射现象。很多目标都有边缘或楔形，例如当雷达波照射到飞
中国航空网 www.aero.cn
航空翻译 www.aviation.cn
本文链接地址：飞机总体设计(46)
