II. THIẾT KẾ ANTEN THU RA ĐA CỘNG HƯỞNG
2. Chỉ tiêu chiến - kỹ thuật đài rađa “Resonance-NE”
2.1. Phân tích lựa chọn đài rađa
Hệ thống rađa quân sự gồm nhiều số lượng và chủng loại, luôn là hệ thống cơ sở cấp I phục vụ nhiệm vụ tác chiến của hệ thống cấp trên (cấp 2). Vấn đề phát hiện các mục tiêu đa dạng từ xa, ở nhiều tầng độ cao đặc biệt là mục tiêu dấu vết nhỏ "tàng
hình" nhận dạng sớm được chủng loại mục tiêu, xác định được nhiều tham số của mục tiêu trong điều kiện môi trường phức tạp đối kháng cao, quản lý đồng thời nhiều mục tiêu nhịp lấy tin nhanh, hoạt động liên tục 24/ 24, độ chính xác phân giải cao, thiết bị đồng nhất cho nhiều đối tượng sử dụng tin tức rađa luôn là mục tiêu chính, liên tục của định hướng phát triển công nghệ rađa.
Để đảm bảo an ninh trong các cuộc xung đột biên giới, biển đảo xa đương nhiên chúng ta cần các đài rađa phát hiện sớm, phát hiện được các mục tiêu nhỏ, tên lửa có cánh kể cả mục tiêu tàng hình và cự ly xa, độ cao thấp (kể cả tàu biển) và cả các mục tiêu là các vệ tinh bay trên quỹ đạo cao để kiểm soát toàn bộ không phận cũng như các vệ tinh tương lai của Việt nam, lợi kinh tế, vận hành đơn giản và không đòi hỏi một chế độ trực chiến căng thẳng như với các rađa quân sự hiện tại.
Đến nay chúng ta đã biết được cách thức xây dựng một đài rađa khắc phục được các nhược điểm của loại rađa truyền thống, chúng ta cũng được biết các mẫu hình đã có trong thực tế của loại rađa đó, như đài rađa Rabôla do Liên xô xây dựng tại Uzbêkistan hoặc đài rađa Vorônhecgiơ tại ngoại ô Xanhpetecbua, rađa sau đường chân trời Podsonyk, rađa cộng hưởng Resonance NE,….
Trong chiến lược quân sự của nhiều nước thì việc phát hiện mục tiêu kể cả các mục tiêu tàng hình, tên lửa đạn đạo, tên lửa có cánh được ưu tiên nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỷ trước. Những vấn đề lý thuyết mới như trên thực hiện được nhờ áp dụng các công nghệ xử lý số tín hiệu, lọc dopple, nén tín hiệu, xử lý tương can, lọc số và các thành tựu phần cứng. Những phần cứng của CNTT cũng phát triển rất nhanh và mạnh.
Hướng nghiên cứu được chuyển từ rađa xung, tần số cao, anten quét trong không gian được chuyển dần thành rađa sử dụng tín hiệu thăm dò tương can dài, điều chế đa dạng (giả liên tục) hệ số rỗng nhỏ, tần số giảm dần xuống dải sóng ngắn và quét đồng thời trong không gian (không quét) và đã có kết quả được thể hiện trên các rađa như Rabôla, Varonhegiơ… của Nga. Thời gian gần đây một số ý tưởng của loại rađa mới này được làm rõ trong đài rađa Resonanse của Trung tâm NIDDAR và được giới thiệu tại Viện KH&CN Quân sự, đồng thời Trung tâm này cũng đã chuyển giao Công nghệ chế tạo loại đài này cho Arập Xêut, Iran, Trung quốc…
Trong sự phát triển chung của khoa học kỹ thuật công nghệ hiện đại, đặc biệt là công nghệ thông tin, toán học hiện đại và xử lý số tín hiệu, nhiều hiệu ứng vật lý, giải
pháp công nghệ và thuật toán thể hiện trước đây chưa thể áp dụng được thì hiện nay đã được khai thác đưa vào ứng dụng có hiệu quả. Các hệ thống rađa thế hệ mới ra đời và ngày càng được hoàn thiện, nâng cao tính năng kỹ chiến thuật, đáp ứng những yêu cầu mới của chiến tranh công nghệ cao. Điển hình như:
- Các hiệu ứng bức xạ thứ cấp và điều chế bức xạ thứ cấp;
- Hiệu ứng lan truyền thẳng và khúc xạ sóng điện từ trong không gian;
- Anten mạng pha, thu và tổng hợp bức xạ thứ cấp trên mặt mở anten, thu đa kênh dải rộng;
- Xử lý và nhận dạng chủng loại mục tiêu;
- Xây dựng thuật toán, công cụ tính toán thực hiện các chức năng phức tạp;
- Xây dựng mô hình toán học của bức xạ thứ cấp điều chế bởi mục tiêu cơ động có cấu hình đa dạng.
Đặc biệt, để phát hiện và báo động sớm các mục tiêu có dấu vết nhỏ (tên lửa hành trình, các loại máy bay được chế tạo theo công nghệ tàng hình,..), trên thế giới đã sử dụng các phương pháp và công nghệ phi truyền thống trong xử lý tín hiệu rađa: sử dụng phương pháp tích lũy tương can dài trong dải sóng mét và sóng ngắn, hiệu ứng cộng hưởng tán xạ, nguyên lý rađa nền... Đi đầu trong việc chế tạo này là các nước Nga, Mỹ, úc, Trung quốc.. Với các công nghệ mới như vậy, diện tích phản xạ hiệu dụng của các mục tiêu dấu vết nhỏ có thể tăng lên cỡ 10...100 lần (ví dụ, đối với tên lửa có cánh AMK, diện tích này là khoảng 10 m2 so với 0,1 m2 theo các phương pháp truyền thống).
Các loại máy bay và tên lửa có cánh, được sản xuất theo công nghệ “tàng hình”, giống như mục tiêu có kích thước nhỏ loại máy bay thể thao nhẹ ngày nay người ta gọi là mục tiêu dấu vết nhỏ. Công nghệ “tàng hình” đươc nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỷ trước. Với công nghệ “tàng hình” đã thành công làm giảm mặt phản xạ hiệu dụng của máy bay ở dải sóng cm thứ tự một- hai.
Nhiệm vụ phát hiện tên lửa có cánh, sản xuất bằng công nghệ “ tàng hình” là phức tạp hơn cả. Mặt phẳng hiệu dụng tán xạ của loại tên lửa này ở dải sóng cm thiết lập gần 0,1m2. Cự ly hoạt động của các rađa theo các mục tiêu này giảm đáng kể, còn khi nghiên cứu các rađa mới của dải sóng centimét dẫn đến tăng thế năng lượng tương ứng của chúng, làm tăng giá thành của đài và tăng chi phí sử dụng.
Một trong những biện pháp tăng hiệu suất phát hiện mục tiêu dấu vết nhỏ, sản xuất theo công nghệ “tàng hình”, là tăng độ dài sóng các đài rađa.