有源相控陣雷達的原理與作用是什麼

時間 2021-08-30 10:55:19

1樓:頂級戰機

相控陣雷達是用電的方式控制雷達波束的指向變化進行掃描的,這種方式被稱為電掃描。相控陣雷達使用「移相器」來實現雷達波束轉動。相控陣雷達又分為有源(主動)和無源(被動)兩類。

有源相控陣雷達的每個輻射器都配裝有一個發射/接收元件,每一個元件都能自己產生、接收電磁波,因此在頻寬、訊號處理和冗度設計上都比無源相控陣雷達具有較大的優勢。正因為如此,也使得有源相控陣雷達的造價昂貴,工程化難度加大。但有源相控陣雷達在功能上有獨特優點,大有取代無源相控陣雷達的趨勢。

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相控陣,就是由許多輻射單元排成陣列形式構成的走向天線,各單元之間的輻射能量和相位關是可以控制的。典型的相控陣是利用電子計算機控制移相器改變天線孔徑上的相位分佈來實現波束在空間掃描,即電子掃描,簡稱電掃。相位控制可採用相位法、實時法、頻率法和電子饋電開關法。

在一維上排列若干輻射單元即為線陣,在兩維上排列若干輻射單元稱為平面陣。輻射單元也可以排列在曲線上或曲面上.這種天線稱為共形陣天線。共形陣天線可以克服線陣和平面陣掃描角小的缺點,能以一部天線實現全空域電掃。

通常的共形陣天線有環形陣、圓面陣、圓錐面陣、圓柱面陣、半球面陣等。綜上所述,相控陣雷達因其天線為相控陣型而得名。

相控陣雷達有相當密集的天線陣列。在傳統雷達天線面的面積上目前可安裝一千多到兩千多個相控陣天線 (f-22約有2000個),任何一個天線都可收發雷達波,而相鄰的數個天線即具有一個雷達的功能。掃描時,選定其中一個區塊(數個天線單元)或數個區塊對單一目標或區域進行掃描,因此整個雷達可同時對許多目標或區域進行掃描或追蹤,具有多個雷達的功能。

由於一個雷達可同時針對不同方向進行掃描,再加之掃描方式為電子控制而不必由機械轉動,因此資料更新率大大提高,機械掃描雷達因受限於機械轉動頻率因而資料更新週期為秒或十秒級,電子掃描雷達則為毫秒或微秒級。因而它更適於對付高機動目標。此外由於可發射窄波束,因而也可充當電戰天線使用,如電磁干擾甚至是構想中發射反相位雷達波來抵消探測電波等。

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