什么是相控阵雷达?

大家还记得小学语文学的《蝙蝠和雷达》吗?说的是科学家从蝙蝠发出的超声波辨别方向中得到启发,最后研究出雷达。其实蝙蝠的超声波研究和雷达的发明并没有直接关系,但是要解释相控阵雷达,我还是借用蝙蝠做个比喻:

普通雷达就像是一只蝙蝠对着天空发出超声波,如果发现天上有物体就会反射回来;相控阵雷达就像是一只拥有蜻蜓复眼般的蝙蝠,对天空进行网状式扫描,所有复眼都能发射超声波。

只是蝙蝠发出来的是超声波,而雷达发出来的是电磁波。电磁波与超声波的区别就是,电磁波是一种物质,可以在空气中传播,也可以在真空环境中传播;超声波只是一种波动形式,需要借助某种介质才可以形成,真空环境中不能形成超声波。

雷达的发明

我们从小学课文上看到蝙蝠与雷达的故事,大家就会觉得雷达是从蝙蝠身上得到的启发,实际上这则故事只是发现了超声波,而雷达的发明是在这个故事发生后的100多年后。

1793年,意大利科学家斯帕拉捷在晚上散步的时候,发现蝙蝠在夜空中飞来飞去非常灵活,也不会撞到树上或者墙上。这个现象引起他的好奇,于是斯帕拉捷做了一个有趣的实验:

他抓了几只蝙蝠关在笼子里,先是把蝙蝠眼睛蒙起来试飞,发现“瞎眼”的蝙蝠飞起来一样灵敏。他再把蝙蝠的鼻子堵起来,结果蝙蝠也没有受到任何影响。接着斯帕拉捷把蝙蝠的耳朵堵住,这次蝙蝠就像是没头的苍蝇,在夜空中胡乱飞行,一会撞到树上,一会又撞到墙上。

斯帕拉捷的实验证明了蝙蝠靠听觉进行方向和障碍物的辨别,但是对于超声波的研究和应用,一直到19世纪末,20世纪初才得到广泛应用,超声波被应用于医疗、工业、农业等领域,而且超声波还可以用来清洗,我们去眼镜店洗眼镜用的就是超声波。

雷达发射的是电磁波,这种物质于1887年被德国科学家赫兹证实,而且当时他也发现电磁波在传播的过程中,遇到金属物质会被反射回来,就像光照到镜子一样,但是当时的科学家并没有想到利用这个原理进行空中侦察。

1897年夏天,俄国科学家波波夫在海上进行通信试验,他发现两艘船在通讯过程中,如果有第三艘船从中间驶过,通讯就会被中断。当时波波夫将这一现象写在工作日记中,并得出结论:障碍物会对电磁波的传播产生影响。遗憾的是,波波夫也没有利用电磁波这一特性进行更深层的研究。

一直到1934年,英国皇家无线电研究所所长沃特森·瓦特发现了电磁波反射的特性,当时英国正准备大力发展防空力量,为此英国空军甚至找了一批听觉灵敏的肓人利用耳朵搜寻敌机。瓦特认为,可以利用电磁波反射的原理进行空中侦察,只要发现敌机,电磁波就会反射回来,这样比人耳搜寻要准确得多,范围也更广。

于是,瓦特的建议得到认可,英国空军也因此获得了一笔新装备研发的拨款。1935年,瓦特和英国电机工程师研制出第一台探测飞机的雷达。

所以从雷达发明的历史可以看出,雷达与蝙蝠之间的联系真的不大,超声波的反射、光的反射、电磁波的反射,都是经过单独的试验被发现,三者之前没有必然的联系!

什么是相控阵雷达

从第一台雷达发明以后,就被广泛应用于军事领域,这种雷达属于机械式的,只能以固定的转动方式对固定范围进行扫描,如果遇到高速飞行器,比如高速战斗机或者导弹,这种雷达的反应速度就跟不上了,于是相控阵雷达了随之产生。

相控阵雷达又叫电子扫描阵列雷达,是通过改变天线表面阵列所发出波束的合成方式,来改变波束扫描方向的雷达。相控阵雷达比传统雷达扫描的效率和速度更快,对目标讯号测量的精确度也更高,举个形象比喻就是,传统雷达就像是一颗LED灯射向天空,相控阵雷达就像是一整块装满LED灯的面板同时射向天空。

相控阵雷达分为有源和无源,无源相控阵雷达只有一个中央发射机和接收机,发射出来的高频能量由机算机分配给天线阵列中的各个辐射器,优点是成本低,技术要求低,缺点就是发射和接收环节要是出了问题,整个雷达都不能使用。

有源相控阵雷达则是每个辐射器都安装了发射和接收的组件,整个雷达可以拥有成千上万个这样的辐射器,就算其中有些辐射器坏了,也不会影响其他辐射器的正常运行,因为每个单元都是独立的。优点是可以进行三坐标扫描(水平方向和垂直方向),缺点是造价高,技术要求高。

相控阵雷达的有源与无源,其实就像是音箱的有源与无源。有源音箱里面安装了功放机,只要有声音输入就可以进行放大发音;无源音箱除了喇叭、分频器,里面就是空的,需要经过功放机对每个音箱进行信号放大。

无源音箱的功放机坏了,所有音箱都不会响,有源音箱的功放机坏了, 只有相应的那对不会响,其他音箱不影响。

结语

相控阵雷达比普通雷达需要更高的技术要求,首先需要有强大的电子技术作为基础,其次就是要具备强大的计算机系统,因为相控阵雷达会同时收到很多信息,计算机需要对这些信息进行分辨识别和处理,这就需要有足够强大的系统和精密的算法程序。

由于相控阵雷达需要整个工业体系的支持,因此并不是所有国家都有能力研制,目前这个领域还是美国领先,而中国随着近几十年的发展,在相控阵雷达方面也做得相当不错,与美国之间的差距也在逐渐缩小。




相控阵传输最初由诺贝尔奖获得者卡尔·布劳恩于1905年展示,他展示了无线电波在一个方向上的加速传输。在二战期间,诺贝尔奖获得者路易斯·阿尔瓦雷茨在快速可操纵雷达系统中使用相控阵传输进行“接近地面控制”,帮助飞机着陆的系统。与此同时,德国的GEMA建造了Mammut 1。它后来被用于射电天文学,在剑桥大学开发了几款大型相控阵之后,安东尼·休什和马丁·里尔获得了诺贝尔物理学奖。这种设计也用于雷达,并在干涉无线电天线中得到推广。

(1905年所展示的定向天线采用了相控阵原理,由3个单极天线组成一个等边三角形。一根天线馈线中的四分之一波延迟导致阵列在波束中辐射。延迟可以手动切换到3个馈源中的任何一个,将天线波束旋转120°。)

在天线理论中,相控阵通常是指一个电子扫描阵列,一个由计算机控制的天线阵列,它产生一束无线电波,可以通过电子控制指向不同的方向,而无需移动天线。

在简单阵列天线中,来自发射机的射频电流以正确的相位关系馈送到各个天线,使得来自各个天线的无线电波相加以增加期望方向上的辐射,而相消以抑制不期望方向上的辐射。在相控阵天线中,来自发射机的功率通过一种称为移相器的装置馈送到天线,移相器由计算机系统控制,可以通过电子方式改变相位,从而将无线电波的波束转向不同的方向。由于相控阵必须由许多小型天线(有时数千个)组成,才能获得高增益,因此相控阵主要适用于无线电频谱的高频端、UHF和微波波段,其中天线单元非常小。

单个天线辐射的信号之间的相对振幅以及建设性和破坏性干扰效应决定了阵列的有效辐射方向图。相控阵可用于指向固定的辐射方向图,或在方位角或仰角上快速扫描。1957年,加州休斯飞机公司的相控阵天线首次演示了方位角和仰角同时进行的电扫描。


动态相控阵的每个阵列单元包含一个可调移相器,该移相器共同作用于相对于阵列面移动的波束。动态相控阵不需要物理运动来对准波束。光束以电子方式移动。这可以产生足够快的天线运动,使用一个小的铅笔波束同时跟踪多个目标,同时只使用一个雷达集(搜索时跟踪)搜索新目标。

例如,具有2度波束且脉冲率为1 kHz的天线将需要大约8秒来覆盖由8000个指向位置组成的整个半球。这种配置提供了12个机会来检测100公里范围内的1000米/秒的车辆,这能满足军事应用的需求。

可以预测机械操纵天线的位置,这可以用来创建干扰雷达工作的电子对抗措施。相控阵操作带来的灵活性允许波束对准随机位置,从而消除了此漏洞。这对于军事应用也是可取的。

而半主动雷达寻的导引使用单脉冲雷达,依靠固定相控阵产生多个相邻波束,测量角度误差。这种外形适合于导弹导引头的万向节安装。比如美军的SPS-48雷达使用多个发射频率,沿阵列左侧有一条蛇形延迟线,以产生叠加波束的垂直扇形。当每个频率沿着蛇形延迟线传播时,会经历不同的相移,从而形成不同的波束。滤波器组用于分离各个接收波束。天线以机械方式旋转。

(SPS-48雷达)

相控阵也在较小程度上用于非定向阵列天线,其中馈电功率的相位和天线阵列的辐射方向图是固定的。例如,由多个桅杆辐射器组成的AM广播无线电天线馈电以产生特定的辐射方向图也被称为相控阵。

(图一为显示相控阵工作原理的动画。它由一个由发射机(TX)供电的天线单元阵列(A)组成。每个天线的馈电电流通过由计算机(C)控制的移相器(φ)。移动的红线显示了每个元素发射的无线电波的波前。单个波前是球形的,但它们在天线前面结合(叠加)形成一个平面波,一束无线电波朝着特定的方向传播。移相器延迟无线电波逐渐向上移动,这样每个天线发射的波前都比下面的要晚。这使得产生的平面波指向与天线轴成θ角的方向。通过改变相移,计算机可以立即改变光束的角度θ。大多数相控阵天线都是二维天线阵列,而不是这里所示的线性阵列,波束可以在二维方向上进行控制,让无线电波的速度大大减慢了。)

相控阵有多种形式。然而,四种最常见的是无源相控阵、有源电子扫描阵列、混合波束形成相控阵和数字波束形成阵列。

无源相控阵或无源电子扫描阵列其天线元件连接到单个发射器和/或接收器,如图以的动画所示。PESA是最常见的相控阵类型。一般来说,无源相控阵使用一个接收器/激励器来处理整个阵列。

无源相控阵通常使用大型放大器,为天线产生所有的微波发射信号。移相器通常由磁场、电压梯度或等效技术控制的波导元件组成。无源相控阵使用的相移过程通常将接收波束和发射波束置于对角的象限中。相移符号必须在发射脉冲结束后和接收周期开始前反转,以便将接收波束置于与发射波束相同的位置。这就需要相位脉冲来降低多普勒雷达和脉冲多普勒雷达的子杂波可见度性能。钇铁石榴石移相器必须改变后,发射脉冲淬火和接收器处理前开始对齐发射和接收光束。这种脉冲会引入调频噪声,从而降低杂波性能。无源相控阵设计用于宙斯盾作战系统的波达方向估计。


有源相控阵或有源电子扫描阵列,其每个天线单元都有一个模拟发射器/接收器(T/R)模块,该模块产生电子引导天线波束所需的相移。有源阵列是一种更先进的第二代相控阵技术,用于军事应用。与无源相控阵不同,它们可以同时向不同方向发射多个频率的无线电波束。但是波束的数量同时受到波束形成器电子封装的实际原因的限制,一个有源相控阵大约有三个同时波束。每个波束形成器都有一个与之相连的接收器/激励器。


(美国在阿拉斯加部署有源相控阵弹道导弹探测雷达。它于1979年完工,是首批有源相控阵雷达之一。)

混合波束形成相控阵可以看作是AESA和数字波束形成相控阵的组合。它使用有源相控阵子阵列(例如,子阵列可以是64、128或256个单元,单元的数量取决于系统要求)。子阵列组合在一起形成完整的阵列。每个子阵列都有自己的数字接收器/激励器。这种方法允许同时创建束簇。

数字波束形成相控阵在阵列中的每个单元上都有一个数字接收器/激励器。每个元件上的信号由接收器/激励器数字化。这意味着可以在现场可编程门阵列或阵列计算机中以数字方式形成天线波束。这种方法允许同时形成多个天线波束。

相控阵的一种可能的存在方式称为共形天线。其单个天线不是布置在平面上,而是安装在曲面上。移相器补偿由于天线元件在表面上的不同位置而导致的波的不同路径长度,从而允许阵列辐射平面波。共形天线用于飞机和导弹中,将天线集成到飞机的曲面中以减小气动阻力。

(当相邻天线之间的相位差在−120和120度之间扫掠时,显示由15个天线单元组成的相隔四分之一波长的相控阵辐射方向图的动画。暗区是光束或主瓣,而围绕它展开的光线是副瓣。)

相控阵技术也应用于民用领域。在广播过程中,许多调幅广播电台都使用相控阵来增强信号强度,从而提高覆盖范围,同时尽量减少对其他非广播地区的信号干扰。由于白天和夜间电离层传播在中波频率上的差异,调幅广播电台通常在日出和日落时通过切换提供给各个天线单元(桅杆辐射器)的相位和功率水平来改变白天(地波)和夜间(天波)的辐射模式。对于短波广播,许多电台使用水平偶极子阵列。一种常见的排列方式是在4×4阵列中使用16个偶极子。通常这是在一个铁丝网反射器前面。相位调整通常是可切换的,以允许在方位角和有时在仰角进行波束控制。

无线电发烧友可使用较普通的相控阵长线天线系统,从很远的距离接收长波、中波和短波无线电广播。

在更高频上,相控阵广泛用于调频广播。这大大增加了天线传输的效果,放大了发射到地平线的射频能量,从而大大增加了电台的广播范围。在这些情况下,到发射器的每个元件的距离是相同的,或者是一个(或其他整数)波长间隔。对阵列进行相位调整,使较低的单元稍微延迟(通过延长到它们的距离)会导致波束向下倾斜,如果天线在无线电塔上相当高,这是非常有用的。


其他相位调整可以在不倾斜主瓣的情况下增加远场中的向下辐射,产生零填充以补偿极高的山顶位置,或者在近场中减少辐射,以防止这些工人或甚至附近的地面房主受到过度照射。后一种效果也是通过半波间距来实现的,即在具有全波间距的现有元件中间插入额外元件。这种相位调整可获得与全波间隔大致相同的水平增加;也就是说,五单元全波间隔阵列等于九单元或十单元半波间隔阵列。

许多海军的军舰也使用相控阵雷达系统。由于波束可以快速转向,相控阵雷达允许军舰使用一个雷达系统进行表面探测和跟踪(寻找船只)、空中探测和跟踪(寻找飞机和导弹)以及导弹上行链路能力。在使用这些系统之前,飞行中的每一枚地对空导弹都需要一个专用的火控雷达,这意味着雷达制导武器只能同时打击少量目标。在导弹飞行的中段阶段,相控阵系统可以用来控制导弹。在飞行的终端部分,连续波火控指挥员向目标提供最终制导。由于天线方向图是电子控制的,相控阵系统可以以足够快的速度引导雷达波束,从而在同时控制多个飞行中导弹的同时,保持对多个目标的火控质量跟踪。


(安装在德国海军萨克森级护卫舰F220汉堡号上层建筑上的有源相控阵雷达)

AN/SPY-1相控阵雷达是部署在现代美国巡洋舰和驱逐舰上的宙斯盾作战系统的一部分,能够同时执行搜索、跟踪和导弹制导功能,具有超过100个目标的能力。同样,在法国和新加坡服役的泰雷兹-赫拉克勒斯相控阵多功能雷达也有一个独特的优势,其跟踪能力为200个目标,能够在一次扫描中实现自动目标检测、确认和跟踪启动,同时为从舰上发射的MBDA Aster导弹提供中段制导更新。德国海军和荷兰皇家海军开发了有源相控阵雷达系统。MIM-104爱国者和其他地面防空系统使用相控阵雷达也有类似的好处。

信使号飞船是一个前往水星的空间探测器任务。它是首次使用相控阵天线进行通信的深空任务。辐射单元是圆极化的开缝波导。这种天线使用X波段,使用了26个辐射单元。

自2003年4月23日以来,美国国家严重风暴实验室一直在使用美国海军提供的SPY-1A相控阵雷达,在俄克拉荷马州诺曼的实验室进行天气研究。希望这项研究能使人们更好地了解雷暴和龙卷风,以增加对恶劣天气的预警。该项目包括研究和开发,未来的技术转让和潜在的部署系统在整个美国。预计需要10到15年才能完成,初步建设约2500万美元。而日本理工高等计算科学研究所的一个团队已经开始了使用相控阵雷达进行即时天气预报新算法的实验工作。

(俄克拉荷马州诺曼国家严重风暴实验室的AN/SPY-1A雷达装置。封闭的天线罩提供天气保护。)

在电磁波的可见或红外光谱范围内,可以构造光学相控阵。它们用于波长复用器和滤波器,用于通信目的,激光束控制和全息照相。合成阵列外差探测是一种将整个相控阵复用到单元件光电探测器上的有效方法。光学相控阵发射器中的动态波束形成可用于电子光栅或矢量扫描图像,而无需使用透镜或无透镜投影仪中的机械运动部件。光学相控阵接收器已被证明能够通过选择性地观察不同的方向来充当无透镜相机。

相控阵装置也被应用于卫星宽带互联网收发机。星链是一个低地球轨道卫星群计划,从2020年开始建设。它旨在为消费者提供宽带互联网连接,系统的用户终端将使用相控阵天线。到2014年,相控阵天线已经被集成到射频识别系统中,使单个系统的覆盖面积增加100%,达到76200平方米。因此星链计划并不是异想天开,只要各国允许其在太空外建设和不计成本,该项计划是可以实现的。


2008年,东京大学Shinoda实验室开发了一种称为机载超声触觉显示器的声学换能器相控阵,用于诱导触觉反馈。该系统被证明能够使用户交互操作虚拟全息物体。

相控阵雷达最近被用于作为射电望远镜的焦点,以提供许多光束,使射电望远镜具有非常广阔的视野。比如澳大利亚的ASKAP望远镜和荷兰的Apertif升级为Westerbork合成射电望远镜。

总之相控阵技术多被用于军事雷达系统,用来引导无线电波束快速穿越天空,探测飞机和导弹。这些系统现已广泛应用,并已推广到民用领域。相控阵原理也应用于声学,声学换能器的相控阵应用于医学超声成像扫描仪(相控阵超声)、油气勘探(反射地震学)和军用声纳系统,真正实现了由军用转向民用的广阔前景,先进技术有时并不只用于杀戮,运用好了也能造福人类。




什么是相控阵雷达?

简单的来说,相控阵雷达也叫阵列雷达,是一种以改变雷达波相位来改变的波束。普通的雷达就像蝙蝠对看天空发出的超声波,如果发现天空上有了物体,就会反射回来。而相控阵雷达又在普通雷达上加上了网状式复眼扫描,所有的复眼扫描都会发出超生波。

在无线电里的理论上讲,相控阵是指一个扫描阵列,由计算机控制的天线阵列。它产生一束无线电波,可以通过电子控制指向不同的方向而无需移动天线。

相控阵有四种常见的形成形式,即无源性相控阵、有源性电子扫描阵列、混合波束形成相控阵和数字波束形成阵列。

总之我国的战机、军舰,最近几年都装上了相控阵雷达,使作战的能力更上了层楼。

综合上述是我对什么是相控阵雷达的认识。







相控阵雷达,又称作相位阵列雷达,是一种以改变雷达波相位来改变

波束

方向的雷达,因为是以电子方式控制波束而非传统的机械转动天线面方式,故又称电子扫描雷达。相控阵雷达采用

阵列天线

实现波束在空间电扫描的雷达。高速飞机、导弹和

人造地球卫星

的出现,要求雷达具有更高的探测能力、更大的覆盖空域、更高的数据率和适应多目标环境。机械扫描雷达惯性大,目标容量有限,无法满足这样的要求。相控阵雷达的波束在几个微秒时间内便可在全空域内跳跃,波束形状灵活多变,并可由计算机直接对信号进行处理和对雷达进行控制,与传统的机械扫描雷达相比发生了根本性的变化。




要明白相控阵雷达就先要明白传统的机械雷达,机械雷达就是天线阵面转动的哪种。雷达探测目标的原理不复杂,有一个发射器发射电磁波束,电磁波束碰到目标会反射回来,那个大的转动的雷达天线其实就是用来接收反射回来的电磁波束的。天线阵面转动一次,目标的反射信号就闪亮一次,就可以测出目标的速度、高度、位置了。机械雷达天线阵面转动的越快,对目标的定位就越精准,所以,火控雷达天线阵面转动的都快于警戒雷达,就是要一个准确度,也就是锁定目标。


但是,机械雷达探测距离有限,而且对多目标的探测并不好,主要是有点忙不过来,于是就有了相控阵雷达。相控阵雷达由成千上万的发射/接收组件(T/R组件)构成,这些单元组件由移相器控制着改变着电磁波束的方向,也就是天线阵面不需要转动,这样就可以始终盯着目标,并且可以盯着很多个目标了。因此,相控阵雷达也就是电子扫描雷达,通过移相器改变T/R单元的相扫方向,不用整个天线阵面360度转动了(相控阵雷达可以采用机械转动方式,一个阵面可以扫描120度范围,通过转动可以实现360度全空域扫描),相控阵雷达可以在1分钟的时间扫描探测距离内的全空域空情,原因就是它可以快速而精确转换波束探测目标。



相控阵雷达有两种,一个是无源相控阵雷达,一种是有源相控阵雷达。所谓的有源与无源简单的说是指每个T/R单元是否都有有源电路。无源相控阵雷达只有一个总的发射器和一个总的接收器,这点和机械雷达没有区别。区别在于机械雷达是依靠天线阵面转动来接收反射回来的信号,而无源相控阵雷达则是由总发射机通过馈线网络将功率分配到每个天线单元,然后这些大量独立的单元再将雷达电磁波能量辐射出去。简单的说就是无源相控阵雷达的每个单元只有改变电磁波束方向(讯号相位)的能力,自身没有发射电磁波束的能力,需要总发射分配给它才可以,而接收反射回来的电磁波束程序正好相反,各单元接收到反射信号后需要汇总到总接收器那里进行讯号放大、滤波等等。这是无源称呼的来源,无源相控阵雷达也叫被动式相控阵雷达。


有源相控阵雷达更加先进了,去掉了总发射/接收器,将两者的任务全部交给每个单元,每个单元都具备发射/接收功能,还有移相器、滤波器、限幅器等等,等于是一个个独立的小型雷达。打个比喻,无源相控阵雷达相当于独眼龙,而有源相控阵雷达相当于蜻蜓的复眼。有源相控阵雷达由于去掉了总发射/接收器,也去掉了链接每个单元的讯号传输部件,能量损耗降低,又由于不需要每个单元将接收到的讯号先汇总到总接收器处理,所以工作速度更加快捷,因此,探测距离更远。还有一点,有源相控阵雷达由于是由成千上万的独立的小雷达构成的,即便是部分被打坏,依然可以工作,而无源相控阵雷达一但总发射/接收器被打坏一个就歇菜了。


(以上是兔哥哨位个人观点,欢迎关注兔哥哨位,欢迎探讨评论,图片来源网络)




相位控制与阵列雷达又叫电子扫描雷达 分为无源和有源两种 区别于传统机械扫描雷达 它是将雷达阵列放在一个平面上 通过电扫描相位移动的方式搜索跟踪目标 有抗干扰能力强 多目标跟踪搜索 反应速度快等特点,缺点:成本高 技术复杂,现在的一些发达国家和地区大国都在自己的战斗机 驱逐舰 地面雷达站上换装有源相控阵雷达 来提高自身的战斗力和防御能力!





相位控制电子阵列雷达。现今已第三代,机械扫描式,相控阵电子啊扫描式,保形智能蒙皮式。有源比无源相控先进。

优点

指向灵活、功能多、目标容量大、适应强、抗干挠性能好。

缺点

造价昂贵 扫描范围有限

中国从八十年代引进、九十年研制成熟,现已广泛用于飞机、舰船等之中。

谢阅。




将一个个“天眼”列阵在平(弧)面上,用电流相位变化安排它们向“上下左右中”五方向发射雷达波扫描,这种雷达称为相控阵雷达。每个“天眼”都能单独接收目标回波的,称有源相控阵;只有少量“天眼”能接收目标回波的(另安排有专门接收装置),称无缘相控阵。显然,有源相控阵更耳聪目明,更易于发现和跟踪多个目标。




目前很多军舰或者战机都频繁出现一种新的装备,它就是相控阵雷达,雷达我们知道,但是相控阵雷达究竟是什么东西,我们就很难理解,它与原来的雷达有什么不同?下面简单明了的告诉你答案。

通常雷达分脉冲雷达和连续波雷达,多普勒是一种原理,连续波雷达利用多普勒原理检测目标的速度信息,但目标的距离信息是模糊的,所以一般雷达都是脉冲雷达,一般来说脉冲宽度越大,测距精度越差,现在雷达利用脉冲压缩技术脉冲宽度都可以很大,已经类似连续波雷达,也可以利用多普勒原理检测目标的速度信息。阵列天线是与反射体式天线相对的,通常反射体天线一般只有一个辐射源,通过反射体形成波束。

进行探测跟踪并对导弹进行控制制导。LEB-SJ-231制导站是一种先进的制导雷达系统,采用了二十世纪九十年代以来雷达技术发展中的多种先进技术。工作频段:C波段目标雷达反射截面积:2平方米最大探测距离≥120km最小探测距离3km作战性能:高度0.05 km ~ 27 km斜距5 km ~ 70 km工作最大空域:方位0~360°(机械转动范围)-30°~+30°(电扫范围)俯仰-1°~+70° (电扫范围)目标容量:制导4~8发导弹,拦截4个目标。

相控阵雷达从根本上解决了传统机械扫描雷达的种种先天问题,在相同的孔径与操作波长下,相控阵的反应速度、目标更新速率、多目标追踪能力、分辨率、多功能性、电子反对抗能力等都远优于传统雷达 ,相对而言则付出了更加昂贵、技术要求更高、功率消耗与冷却需求更大等代价。

在中央电视台一挡《走遍中国》栏目中介绍了中国有源相控阵雷达研发过程,其中透露了中国有源相控阵雷达研发时间仅仅耗时10年,当时中国其他雷达的研发耗时长达20-30年,随后,中国雷达人用半年时间就解决了美国花了2年时间才解决的海上杂波问题。

便携式相控阵雷达可由步兵小分队或特种作战小组携带,不用天线对准,就可探测周围几十千米范围内的所有战术目标 比如人员车辆等,并实时跟踪其中数十个目标的所有动向,堪称地面锐眼。




相控阵雷达,是电子方式控制波束改变雷达波相位来改变波束方向的雷达,又名电子扫描雷达。




相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达。相控阵雷达有无源式(PESA)、有源式(AESA)两种类型。

相控阵雷达既有传统机械雷达的功能,还有其它射频功能。主要是用电的方式控制雷达波束的指向变动来进行扫描发现目标的。实际上就是使用“移相器”来实现电磁瓣转动。

相控阵雷达的组成

一个相控阵雷达,拥有上万个电子计算机控制的移相器,用来发射电磁波的辐射器,改变向空中发射电磁波的“相位”,从而使电磁瓣能一个相位一个相位地偏转,完成对空搜索任务。


每个相控阵雷达使用3个天线阵面,实现360度无间断的目标探测和跟踪。最远探测距离达5000公里。




相控阵雷达的优点是目标容量大、波束指向灵活

(1)能对付多目标。能同时搜索、探测和跟踪不同方向和不同高度的多批目标,并能同时制导多枚导弹攻击多个空中目标。


(2)功能多,机动性强。能够同时控制多个波束,同时执行搜索、探测、识别、跟踪、照射目标和跟踪、制导导弹等多种功能。


(3)反应时间短、数据率高。能够快速、准确地实施畦达程序和数据处理。

(4)抗干扰能力强。

(5)可靠性高。

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页面更新:2024-04-27

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