主页 > 数据处理 > 什么是相控阵雷达

什么是相控阵雷达

2023-10-23 01:13来源:m.sf1369.com作者:宇宇

相控阵雷达(英文:Phased Array Radar,PAR)即相位控制电子扫描阵列雷达,利用大量个别控制的小型天线单元排列成天线阵面,每个天线单元都由独立的移相开关控制,通过控制各天线单元发射的相位,就能合成不同相位波束。相控阵各天线单元发射的电磁波以干涉原理合成一个接近笔直的雷达主瓣,而旁瓣则是各天线单元的不均匀性而造成。

相控阵雷达从根本上解决了传统机腔坦械扫描雷达的种种先天问禅银题,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。

优点:(1)波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,数据率高;

(2)一个雷达可同时形成多个独立波束,分别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能;

(3)目标容量大,可在空域内同时监视、跟踪数百个目标;

(4)对复杂目标环境的适应能力强;

(5)抗干扰性能好。全固态相控阵雷达的可靠性高,即使少量组件失效仍能正常工作。

缺点是造价太高,设备复杂,且波束扫描范围有限,最大扫描角为90°~120°。当需要进行全方位监视时,需配置3~4个天线阵面。 相控阵雷达与机械扫描雷达相比,扫描更灵活贺圆宴、性能更可靠、抗干扰能力更强,能快速适应战场条件的变化。多功能相控阵雷达已广泛用于地面远程预警系统、机载和舰载防空系统、机载和舰载系统、炮位测量、靶场测量等。

目前相控阵雷达也逐渐运用在一些高戒备场所的安防工作上,比如智能相机控阵雷达周界X100,无人机防御系统等领域

相控阵雷达(英文:Phased Array Radar,PAR):即相位控制电子扫描阵御纳芹列雷达。有的人称它为炮位侦测雷达,其实它的功能不限于炮位侦测,还有电脑指导攻击等功能。它是第二代雷达:雷达至今有三代:机械扫描式,相控阵电子扫描式,保形智能蒙皮式。

机制:它利用大量个别控制的小型天线元件排列成天线阵面,每个天线单元都由独立的开关控制,基于惠更斯原理通过控制各天线元件发射的时间差,就能合成不同相位(指向)的主波束,而且在两个轴向上均可进行相位变化;与托马斯·杨的双缝实验相似,相控阵各移相器发射的电磁波以建设性干涉原理强化镇毕并合成一个接近笔直的雷达主波瓣,而旁瓣则由于干涉相消而大幅减低。

相控阵分无源相控阵雷达(PESA)与有源相控阵雷达(AESA):前者技术门槛较低,在上世纪80年代已有较成熟的系统部署于舰艇及中/小型飞机上茄腊;后者性能更优异,到90年代末期服役。

相控阵雷达解决了传统机械扫描雷达的种种问题,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 。

分类

有、无源电子扫描阵列雷达

优点

目标容量大、波束指向灵活

类型

无源相控阵雷达与有源相控阵雷达

相控阵雷达实际上是说的一种采用特殊天线体制的雷达(当然现在其实已经很普及了)。相控阵天线一般为平面阵列,阵列中配改老有很多个阵元,每一个阵元都可以控制其电流相位,通过控制阵元之间相位差来实现电子扫描。所以相控阵雷达是电扫描雷达的一种。如果想知道具体原理,可以参考《天线原理与设计》,一般本科教材那种都会有介绍的。

相控阵雷达还可以细分为无源相控阵(PESA)和有源相控阵(AESA)两种。(有时也被翻译成被动(passive和主动active两种类型)

主要差别:

一般而言前者是一个发射机,再馈电到天线阵列前端,实施电扫描,发射机多采用行波管,歼灶真空管等电子器件。后者是阵列前端每一个阵元就是一个T/R组件,可以单独辐射电磁波,不需要设置专门的集中式发射机,发射机多采用固态器件。可以简单理解为普通手电筒和多个灯泡的那种led手电筒的区别。AESA在结构上比PESA复杂得多,成本也高得多。但是在军事上性能可以提升一个档次。

无源阵:

1、采用集中式发射机,发射机输出信号放大后经过功分网络,再经过移相器移相,最后接至天线阵列面。

2、因为这种集中式发射机的方式,几乎都采用电真空器件。这样在功率分配网络中损耗较大。

3、总体技术难度较有源阵小。

有源阵:

1、采用分布式发射机,多为每一个天线后方有单独的发射机相连,且阵元天线后接单独的T/R(收/发)组件。这就是“有源”名字的来历。也有的有源阵把阵列面分为很多小阵。每一个小阵共培升用一个单独的发射机。

2、采用T/R组件,固态发射机。T/R组件上面可集成低噪放、移相器等部件。因为多采用固态器件,可大幅减小雷达总体的质量和体积,并且提高效率和可靠性。

3、更容易实现大功率。采用空间功率合成各子发射机的功率。固态器件技术发展至今,在X波段及以下,固态发射机的功率已经能和电真空器件相比。固态器件工作电压更低,可靠性更高,也容易实现功率合成,所以在这些频段,总的来说固态器件更有优势。

相关推荐

车联网企业国内有哪些?

数据处理 2023-12-23

注册计量师-请教贴

数据处理 2023-12-19

逆光照片怎么处理

数据处理 2023-12-08