电子探测器研究进展论文

半导体射线探测器最初约年研究核射线在晶体上作用, 表明射线的存在引起导电现象。但是, 由于测得的幅度小、存在极化现象以及缺乏合适的材料, 很长时间以来阻碍用晶体作为粒子探测器。就在这个时期, 气体探测器象电离室、正比计数器、盖革计数器广泛地发展起来。年, 范· 希尔顿首先较实际地讨论了“ 传导计数器” 。在晶体上沉积两个电极, 构成一种固体电离室。为分离人射粒子产生的载流子, 须外加电压。许多人试验了各种各样的晶体。范· 希尔顿和霍夫施塔特研究了这类探测器的主要性质, 产生一对电子一空穴对需要的平均能量, 对射线作用的响应以及电荷收集时间。并看出这类探测器有一系列优点由于有高的阻止能力, 人射粒子的射程小硅能吸收质子, 而质子在空气中射程为, 产生一对载流子需要的能量比气体小十倍, 在产生载流子的数目上有小的统计涨落, 又比气体计数器响应快。但是, 尽管霍夫施塔特作了许多实验,使用这种探侧器仍受一些限制, 像内极化效应能减小外加电场和捕捉载流子, 造成电荷收集上的偏差。为了避免捕捉载流子, 需外加一个足够强的电场。结果, 在扩散一结, 或金属半导体接触处形成一空间电荷区。该区称为耗尽层。它具有不捕捉载流子的性质。因而, 核射线人射到该区后, 产生电子一空穴载流子对, 能自由地、迅速向电极移动, 最终被收集。测得的脉冲高度正比于射线在耗尽层里的能量损失。要制成具有这种耗尽层器件是在年以后, 这与制成很纯、长寿命的半导体材料有关。麦克· 凯在贝尔电话实验室, 拉克· 霍罗威茨在普杜厄大学首先发展了这类探测器。年, 麦克· 凯用反偏锗二极管探测“ 。的粒子, 并研究所产生的脉冲高度随所加偏压而变。不久以后, 拉克· 霍罗威茨及其同事者测量一尸结二极管对。的粒子, “ , 的刀粒子的反应。麦克· 凯进行了类似的实验, 得到计数率达, 以及产生一对空穴一电子对需要的能量为土。。麦克· 凯还观察到,加于硅、锗一结二极管的偏压接近击穿电压时, 用一粒子轰击, 有载流子倍增现象。在普杜厄大学, 西蒙注意到用粒子轰击金一锗二极管时产生的脉冲。在此基础上, 迈耶证实脉冲幅度正比于人射粒子的能量, 用有效面积为二“ 的探测器, 测。的粒子, 得到的分辨率为。艾拉佩蒂安茨研究了一结二极管的性质, 载维斯首先制备了金一硅面垒型探测器。年以后, 许多人做了大量工作, 发表了广泛的著作。沃尔特等人讨论金一锗面垒型探测器的制备和性质, 制成有效面积为“ 的探测器, 并用探测器, 工作在,测洲的粒子, 分辨率为。迈耶完成一系列锗、硅面垒型探测器的实验用粒子轰击。年, 联合国和欧洲的一些实验室,制备和研究这类探测器。在华盛顿、加丁林堡、阿什维尔会议上发表一些成果。如一结和面垒探测器的电学性质, 表面状态的影响, 减少漏电流, 脉冲上升时间以及核物理应用等等。这种探测器的发展还与相连的电子器件有很大关系。因为, 要避免探测器的输出脉冲高度随所加偏压而变, 需一种带电容反馈的电荷灵敏放大器。加之, 探测器输出信号幅度很小, 必需使用低噪声前置放大器, 以提高信噪比。为一一满足上述两个条件, 一般用电子管或晶体管握尔曼放大器, 线幅贡献为。在使用场效应晶体管后, 进一步改善了分辨率。为了扩大这种探测器的应用, 需增大有效体积如吸收电子需厚硅。采用一般工艺限制有效厚度, 用高阻硅、高反偏压获得有效厚度约, 远远满足不了要求。因此, 年, 佩尔提出一种新方法, 大大推动这种探测器的发展。即在型半导体里用施主杂质补偿受主杂质, 能获得一种电阻率很高的材料虽然不是本征半导体。因为铿容易电离, 铿离子又有高的迁移率, 就选铿作为施主杂质。制备的工艺过程大致如下先把铿扩散到型硅表面, 构成一结构, 加上反向偏压, 并升温, 锉离一子向区漂移, 形成一一结构, 有效厚度可达。这种探测器很适于作转换电子分光器, 和多道幅度分析器组合, 可研究短寿命发射, 但对卜射线的效率低, 因硅的原子序数低。为克服这一点, 采用锉漂移入锗的方法锗的原子序数为。年, 弗莱克首先用型锗口,按照佩尔方法, 制成半导体探测器,铿漂移长度为, 测‘“ 、的的射线, 得到半峰值宽度为直到年以前, 所有的探测器都是平面型, 有效体积受铿通过晶体截面积到“和补偿厚度的限制获得补偿厚度约, 漂移时间要个月, 因此, 有效体积大于到” 是困难的。为克服这种缺点, 进一步发展了同轴型探测器。年, 制成高分辨率大体积同轴探测器。之后, 随着电子工业的发展而迅速发展。有效体积一般可达几十“ , 最大可达一百多“ , 很适于一、一射线的探测。年以后广泛地用于各个部门。最近几年, 半导体探测器在理论研究和实际应用上都有很大发展。

：随着电子技术、通信技术的快速普及和发展，军事领域已经引入了现代化、自动化的战斗设备，因此电子对抗成为了信息化背景下的一个新型战场。下面是我整理的电子对抗技术论文，希望你能从中得到感悟!

电子对抗中通信技术研究

摘 要：随着电子技术、通信技术的快速普及和发展，军事领域已经引入了现代化、自动化的战斗设备，因此电子对抗成为了信息化背景下的一个新型战场。电子对抗中，各个计算机设备之间的通信传输最薄弱，最容易受到攻击，经过多年的实践和研究，电子对抗中的通信技术已经诞生了自适应技术、跳频技术、差错控制技术、分集技术，同时为了能够更好地进行数据传输，未来电子对抗通信技术将逐渐向窄带、融合等方向发展，提高电子对抗的有效性。

关键词：电子对抗;通信;跳频;差错控制

中图分类号：TN97 文献标识码：A

电子对抗又被称为电子战斗或电子斗争，敌对双方可以使用电子技术设备、器材进行电磁斗争。电子对抗可以破坏、削弱敌方的电子设备应用成效，保证己方电子设备的综合利用。电子对抗起源于20世纪初，在两次世界大战中均得到应用，比如干扰对方通信网络。电子对抗的具体项目包括电子侦查、电子进攻和电子防御，电子侦查可以实现情报侦察和支援侦察;电子进攻可以实现电子干扰和电子摧毁;电子防御包括反干扰、反侦察等功能。电子对抗技术性强、时效性强、针对性强，贯穿了信息化作战的整个过程。

信息化战争中，所有的电子设备之间的信息共享、命令传输均采用通信技术，利用短波、微波、中波等传输信息和指挥命令，并且由于通信技术自身特点，其也是电子对抗中最容易受到破坏的地方。通信技术覆盖范围广、设备接入种类多、组网结构较为复杂，通信传输非常容易受到干扰因素影响，比如电磁辐射、多径时延、幅度衰落等，因此为了提高电子通信抗干扰能力，确保数据传输安全，不被敌方窃取、破坏和篡改，许多的通信学家对其进行了研究，提出了自适应技术、分集技术、跳频技术和差错控制技术等抗干扰措施，可以有效地提升战场通信的可靠性，确保战场数据的传输质量。

1.电子对抗中通信技术应用现状

通信对抗是电子对抗在通信领域中的一个分支，通信对抗主要内容包括通信干扰、通信侦查、通信抗干扰等方面，通信对抗的主要目的是接收和破译敌方密码，获取敌方的军事部署信息;获取通信传输相关的战术参数，掌握敌方的军力部署、作战指令等情报信息。通信对抗可以造成敌方的设备通信暂时失效，从而导致军事指挥系统部分或完全瘫痪，抑制对方的军事行动，保证我方军事通信系统的有效性。

军事设施通信收发地相距较远，因此信息传递中保密性、安全性、干扰性方案较为复杂，因此通信对抗过程中，需要提高电子通信的抗干扰能力，保证我方电子通信的可靠运行，目前常用的电子通信对抗技术包括自适应技术、跳频技术、差错控制技术和分集技术。

1.1 自适应技术

军队电子通信传输过程中，自适应技术可以提高通信传输的抗干扰能力，通过自动化地优化通信系统的传输频道、结构和参数，可以根据战场通信环境的变化动态地改变通信传输信号，以便能够提高战场通信的抗干扰能力。自适应技术可以动态分析战场通信的链路质量，根据实际通信传输质量扫描多个信道，参考天气状况、太阳离子、经纬度变化、敌方干扰情况进行优化，发布LQA信号探测命令之后，可以为战场通信自动选择合适的通信频率，构建一个最优化的通信链路，自动地将通信内容切换到最佳频道上，改善军事通信过程存在的信号衰落情况，提高军事通信抗干扰能力，保持一个较好的通信传输质量。

1.2 跳频技术

跳频是军队通信传输最常用的扩频方式之一，通信双方可以利用一定的规律实现载波频率的随机跳变。从时域方面来看，跳频信号是一个多频率的频移键控信号;从频域方面看，跳频信号的频谱是在一个很宽的频带上利用不等间隔随机跳变的。其中，跳频控制器是核心的部件，其可以采用伪随机码、多频频移键控等模式改变载波信道，在一定范围内实现通信信号的跳变、同步和自适应控制，控制数据发送和接收。军事通信采用跳频技术，可以保证通信信道的隐蔽性，敌方很难发现跳频规律，就无法截获通信传输内容。跳频通信具有较强的抗干扰能力，即使通信频带的部分频点被干扰，用户依然可以在其他频点上进行正常地通信传输，由于跳频通信系统是一种瞬时窄带系统，易与其他的战场通信系统兼容，因此非常有利于军事部署使用。

1.3 差错控制技术

军事通信涉及部门、设备较多，因此承载的业务数量也是海量的，受到敌方攻击、自然条件的影响非常大，电子对抗非常容易造成通信传输存在乱码和错码现象，数据传输过程中自身也会发生丢包现象，因此为了保证通信传输的准确度，需要采用差错控制技术。差错控制技术经过多年的使用和改进，已经诞生了自动重发请求、前向纠错技术和混合纠错技术，这些技术可以大大地提升数据信息、控制命令的传输精确度。电子对抗通信传输采用自动重发请求是指当某一个军事部门接收到数据包之后，其可以对其进行验证是否存在错误，如果存在错误，则可以自动地请求发送方重新发送数据包。同时，为了能够提高数据通信和差错控制效率，如果接收方收到的错误码元较少，可以自行采用前向纠错技术改正错误的码元，将其调整为准确的信息包。混合纠错就是集成了前向纠错和自动重发请求的优点，可以快速化地、有效地对错误码元进行改正，保障通信传输的时效性、准确性和完整性，进一步提升军事通信应用成效。

1.4 分集技术

军事通信应用环境非常复杂，通信信道也会根据不同的传输距离存在衰落情况，有的信道具有较强的传输信号、有的信道传输信号则非常弱，因此为了保证信道传输信号的质量，可以利用分集技术，有条件地选择、组合信息传输通道，补偿衰落信道传输时造成的损耗，并且可以使两个或更多的接收天线均衡传输信号。军事通信环境中，各个通信设备均可以采用分集技术，可以从空间、时间、频率和角度等方面进行分集，分集技术可以选择不同的信道，将其组合在一起，并且不需要增加无线发射机、接收机的传输功率和带宽，可有效地改善军事环境无线通信的传输质量。

2.电子对抗中通信技术未来发展趋势 近年来，随着通信技术在电子对抗中的应用和改进，战场通信采用的对抗措施也越来越多，由于战场通信环境日趋复杂，传统的抗干扰技术已经逐渐不能适应现代战争需求，因此电子对抗中通信技术发展呈现出以下趋势：

(1)融合多种自适应技术，改进通信传输质量。军事电子对抗涉及的硬件、软件和传输资源非常多，因此采用的自适应技术具体措施也非常多，单一的自适应技术无法最大程度地提升军事通信质量，可以采用融合传输技术，整合多种自适应技术，形成一个集成的军事通信系统。军队通信时可以将智能天线、多输入多输出、空分编码、软件天线、软件无线电和数字波束成型技术进行整合，形成一个全自动化的军队通信传输系统，进一步改进和提高通信抗干扰能力。

(2)通信抗干扰技术从低速窄带向高速宽带发展。军队通信传输系统承载的业务增多，传输数据也亟需较高的速率和带宽，因此通信抗干扰技术也需要从窄带向高速宽带发展迈进，以便能够延长前向纠错长度、加入较多密码保护码元，可以大幅度提高通信传输的抗干扰性能，满足军队多业务高速率传输带宽需求。

(3)军事通信传输跳频码序列优化。跳频抗干扰技术可以采用伪随机码，比如Gold序列码、Walsh序列码、M序列码等技术。为了更好地防止军事通信由于跳频技术自身缺陷等而被黑客、病毒、木马攻击，可以引入非线性动力学混沌理论、模拟退火思想、机器学习算法等优化序列编码，寻找一个更好的跳频序列码，以进一步提升军事通信抗干扰能力。

(4)军事通信抗干扰技术可视化、智能化。军事通信已经随着软件设计、电子器件开发技术的提升向前迈进，军事通信抗干扰监控过程中引入了先进的数字化、可视化技术，这样就可以把干扰信号发生的时间、频段等进行定位，以利于干扰抑制军事通信信号精准识别，选择干扰较低或无干扰的频段进行军事通信传输。

结语

通信对抗可以使用专业的侦察设备、干扰设备等搜寻、定位、识别、截获敌方战场的相关传输数据，也可以干扰对方的通信传输，造成敌方通信系统瘫痪，直接打击敌方的军事部署。因此，为了提高通信传输的抗干扰能力，人们针对通信对抗提出了抗干扰措施，利用自适应、跳频、差错控制和分集技术等实现阻拦式干扰、瞄准式干扰，显著提高通信传输质量和能力，保证战场通信设备正常、可靠和安全地运行。

参考文献

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[2]赵鹏，庞天杰.信息战电子对抗中大数据引导通信优化仿真[J].计算机仿真，2015，32(1)：15-18.

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[4]白春惠，赵凌伟.数据链网络通信对抗技术及试验系统研究[J].无线电工程，2014，10(6)：63-65.

雷达电子对抗新技术探讨

0 前言

所谓雷达电子对抗，具体指的是以雷达充当探测传感头的探测以及武器作战系统的相关电子技术。随着现代化科学技术的迅猛发展，雷达电子对抗在诸如压制式干扰、欺式干扰以及组合式干扰等现有电子对抗技术基础之上又有新的进展。纵观当今雷电电子对抗发展现状，结合国外雷达电子战一体化趋势，对雷达电子对抗新技术进行深入分析和探讨具有重要意义。针对雷达电子战一体化进行合理性分析，同时对超宽带雷达今后发展趋势进行展望，提炼出新的雷达电子对抗技术和作战方式，并且极有可能在今后与雷达对抗中获得验证和普遍应用。

1 雷达电子对抗新技术分析

由于普通的雷达数据链和雷达传感器不能满足信息侦查传递的要求，九十年代，美国研发出雷达通用数据链，通用数据链除了在控制组织之间传递交换更多的数据之外还能将侦察机所获取的大容量信息传递到控制中心，雷达通用数据链是用于监视侦查抗干扰的通信传感器，是用于平台和地面终端的通信设备，当国防部队或是政府等高端机构需要秘密情报时，就可以采用侦察机的雷达通用数据链来传递信息情报，很多国家的国防部都需要通用数据链作为网络中心传感器和地面终端的传输纽带，通用数据链主要有五大类数据链路组成，一类是地面平台八万英尺高的通信平台，第二类是高于第一类七万英尺的空中平台，第三类的空中平台高度有五十万英尺，第四类和第五类恶毒数据链路属于卫星的运作链路，一类用于七百五十海里的轨道的卫星运行，另一个运用在更高高度的卫星运行。

1.1 相干噪声干扰

以往的噪声干扰主要有两种方式，分别是非相关宽带阻塞式干扰以及测频瞄准式窄带阻塞式干扰，最为显著的特点体现在其与雷达信号之间并不具备任何联系。正是因为非相干噪声信号和雷达目标回波信号之间不具备联系，因此，在雷达信号的处理过程中，极有可能造成这样一种后果，即：相比较于噪声而言，回波处理有所增加。通过适当的增加噪声干扰功率可以确保干扰效果，此外，为了实现对能量的充分利用，需要选择瞄准式干扰。假如选择相干噪声干扰，就不能使雷达信号处理增益有所增加，此时所需要的噪声干扰功率也相对不高，并且因为所选择的是相干噪声，具备精确瞄频信号，因此，可以确保对噪声干扰能量进行充分有效的利用。相干噪声干扰属于转发式噪声范畴，在完成雷达信号的接收之后，对其进行相应的噪声调制处理，再将经过处理的雷达信号进行转发，这样包括连续波在内的诸多种波形形式均可以得到实现。与之前的噪声干扰相比较而言，相干噪声干扰所需要的干扰能量十分有限，由此可以推断出，在干扰能量一样的情况下，相干噪声干扰所作用的距离可以达到更远。

传统的噪声干扰是采用非相干宽带阻塞式干扰或测频瞄准式窄带阻塞式干扰，其一大特点是与雷达信号不相关。正由于非相干噪声信号与雷达目标回波信号是非相干的在雷达如机载火控雷达和导弹末制导雷达的信号处理中，对回波的处理增益相对噪声来说就可 能会变大，大约可增加十几dB。为了达到较好的干扰效果，就必须加大噪声干扰的功率， 同时为了有效的利用能量，需要采用瞄准式干扰。

1.2 对单脉冲雷达的角度欺干扰

根据单脉冲雷达工作机理，可以确定其抗角度欺干扰的性能十分优越，这也在一定程度上促使其近些年来保持迅猛的发展态势，并且影响范围越来越广，特别是在导弹控制以及雷达引导等方面，其应用日益普遍。有关干扰单脉冲雷达技术的研究最初始于上世纪五十年代，六十年代开始部署战术自卫干扰系统，随后得到美国及前苏联的关注，展开了一系列的试验，并取得了相应的成果。我国在此领域经过十几年的研究，也已经取得初步成果，积累了一定的经验，但在干扰效果有效方式方面较为欠缺。结合单脉冲雷达特点，在干扰技术的设计方面要注意以下几点：1)针对雷达设计以及制造方面存在的不足，选择闪烁干扰或者是间断干扰等;2)结合雷达工作基本原理，选择交叉极化干扰或者是交叉眼干扰等;3)选择有源诱饵假目标。

首先，交叉极化干扰。所谓交叉极化干扰，主要指的是干扰信号与雷达回波，在极化方向上是互相垂直的。针对幅度单脉冲雷达而言，交叉极化干扰会导致相反的误差信号，这样就可以达到单脉冲雷达角跟踪能力彻底消失的效果;对于相位单脉冲雷达而言，交叉极化干扰会导致误差信号出现畸变的后果。在交叉极化干扰不存在的情况下，雷达主波束相位波前不会发生变化，在存在交叉极化干扰的情况下，天线瞄准轴位置的相位波前会出现一百八十度的相移。交叉极化干扰有两大要求，其一就是可以实现对雷达所发射的信号的极化进行准确的测量;其二就是具备对正交极化信号的转发功能，交叉极化欺干扰框架示意图详见下图所示。

交叉极化正交性还可以根据输入的信号极化对天线极化进行调整，新阿红极化参数和天线极化信号的生成并不是必备条件。

其次，交叉眼干扰。在本体上进行设备设置，所设置的两组设备需要具备一致的收发信号通路，同时还要确保在走向上是互相交叉的。在设备接收机捕获到单脉冲雷达信号后，会通过发射天线将其辐射出去，如果在作用雷达处的信号保持一百八十度的相位差，并且幅度比与一接近的情况下，所导致的后果将是单脉冲雷达探测本体等效位置中心出现明显偏置，这样会造成单脉冲雷达跟踪与本体相偏离。而只有可以确保单脉冲雷达在本体两套设备连接天线的法向中心线的交叉眼干扰才可以称之为有效。

之前的交叉眼干扰对相对位置关系以及相位差条件的要求较为严格，从而在一定程度上对其广泛应用造成限制。随着现代化科学技术的迅猛发展，雷达电子战技术也取得长足发展，使得我们有条件对交叉眼干扰进行改进和完善。当前，发达国家正在积极致力于定位准确、识别性格优越的雷达告警及侦察设备的相关研究，可以预见不久，借助本体向交叉眼干扰设备提供辐射源也就是雷达精确位置信息将成为现实。一旦交叉眼干扰设备具备了此种性能，角度欺可信度将会极大的提升，与此同时，借助对实时反馈信息的研制，设备状况也会有所改善，从而向辐射源偏离本体提供引导。这边是依托于辐射源定位实时校准的自适应引导交叉眼干扰。

1.3 对宽带及超宽带雷达的干扰

脉冲压缩波形雷达是宽带及超宽带信号的主要适用范围，其中主要涉及脉压雷达、SAR以及ISAR等。其中，脉压雷达由于具备超宽带线性调频信号，因此其距离分辨率相对较高;SAR以及ISAR雷达成像主要依赖于提升距离维以及角度维的分辨率，而雷达的距离维与角度维在数据方面存在一定关系，简单的说，只需要干扰距离维，将会导致成像功能失效的后果，SAR以及ISAR采取脉冲压缩体制实现距离维探测，所以，对SAR以及ISAR成像干扰便可以视为脉冲压缩雷达干扰。按照脉压雷达体制的相关规定，线性调频、脉间频率步进以及相位编码信号是比较具有代表性的几种信号形式。从本质上讲，脉间频率步进雷达波形就是线性调频信号的脉间离散化形式，所以，其同样具备线性调频信号距离特性。

线性调频脉压雷达抗噪声干扰能力及抗欺干扰性能均十分优越，一旦遇到噪声干扰信号，雷达信号处理机制与信号相匹配，这样，滤波器将会输出更大的信干比。为确保有效的噪声干扰，需要保持雷达接收机输入端干扰信号功率强于回波信号功率，但依据目前技术水平，实现起来还存在一定难度。通过增加多抽头延时网络的可变加权系数，可以导致幅度调制效应，这样所得到的干扰信号具备欺性压制干扰效果。

2 结语

综上所述，随着现代化科学技术的迅猛发展，雷达电子对抗在诸如压制式干扰、欺式干扰以及组合式干扰等现有电子对抗技术基础之上又有新的进展。在研究电子对抗以及雷达电子战一体化技术的过程中，发现通过相干噪声得到性能较高的干扰技术手段只需要付出极小的代价;在单脉冲雷达角度欺干扰方面，大功率交叉极化干扰以及对来袭目标进行实时校准判定的交叉眼干扰极具发展空间;宽带及超宽带雷达干扰具有一定难度和挑战性，比较有效的方式就是利用复合式干扰。

参考文献：

[1]晁磊，基于雷达对抗研究的电子对抗仿真系统设计与实现，华中科技大学，2011，01.

[2]李丹、童天爵、毛少杰、闵荣宝，雷达网电子对抗仿真及雷达自卫距离的修正，系统仿真学报，2006，05.

[3]贾蒙、李辉、沈莹、张安，机载雷达电子对抗系统的仿真，火力与指挥控制，2010，04.

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