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傳統雷達與相控陣雷達
2019/09/16

傳統雷達與相控陣雷達

雷達,一(yī)個熟悉而又(yòu)陌生(shēng)的名詞,卻和我(wǒ)(wǒ)們的生(shēng)活息息相關。沒有雷達就不會有現在便利的生(shēng)活。雷達經過了長時間的發展,也有很多種類。今天我(wǒ)(wǒ)們就來了解一(yī)下(xià)傳統雷達和相控陣雷達之間的區别與優劣。

 
 

 

        傳統雷達                                    相控陣雷達
   

                       

相控陣雷達與傳統雷達對比:

對于普通雷達與相控陣雷達,普通雷達是通過信号發射/接受器的旋轉來實現對目标探測的,相控陣雷達是直接控制電磁波的照射方位起到掃描的作用,可對雷達陣面前方進行實時觀測,反應速度優于普通雷達;相控陣雷達可以同時形成多個波束以應對複數目标,而普通雷達隻有一(yī)個波束,難以應對多個目标。此外(wài),相控陣雷達在工(gōng)作時相當于有很多的小(xiǎo)雷達同時工(gōng)作,它們之間相互獨立,部分(fēn)單元的損壞不會影響正常使用,抗幹擾的能力也更強。

傳統雷達通常采用反射面式天線,它将發射機産生(shēng)的電磁能量輻射到大(dà)氣中(zhōng),形成一(yī)個很窄的波束。而相控陣雷達的天線較之傳統雷達卻是大(dà)不相同。它不是一(yī)個天線,而是幾百到幾千個天線單元,它們有規則地排列在陣面上,構成陣列天線,每一(yī)個天線單元都與一(yī)個發射接收組件相連,組成一(yī)個獨立的、具有信号放(fàng)大(dà)、發射和接收能力的輻射器。

相控陣雷達較之傳統雷達,主要有以下(xià)五個優點。

第一(yī),波束指向靈活,能實現無慣性快速掃描,掃描數據率高;

第二,單個雷達可同時形成多個獨立波束,分(fēn)别實現搜索、識别、跟蹤、制導、無源探測等多種功能;

第三,目标容量大(dà),可在空域内同時監視、跟蹤數百個目标;

第四,對複雜(zá)目标環境的适應能力強;

第五,抗幹擾性能好。全固态相控陣雷達的可靠性高,即使少量組件失效仍能正常工(gōng)作。

美中(zhōng)不足的是,相控陣雷達設備複雜(zá)、造價昂貴,且波束掃描範圍有限,最大(dà)掃描角爲90°~120°。當需要進行全方位監視時,需配置3~4個天線陣面。 相控陣雷達與機械掃描雷達相比,掃描更靈活、性能更可靠、抗幹擾能力更強,能快速适應戰場條件的變化。多功能相控陣雷達已廣泛用于地面遠程預警系統、機載和艦載防空系統、機載和艦載系統、炮位測量、靶場測量等。

相控陣雷達的特點:

相控陣雷達之所以具有強大(dà)的生(shēng)命力,因爲它優勝于一(yī)般機械掃描雷達。它具有以下(xià)特點:

1)能對付多目标。相控陣雷達利用電子掃描的靈活性、快速性和按時分(fēn)割原理或多波束,可實現邊搜索邊跟蹤工(gōng)作方式,與電子計算機相配合,能同時搜索、探測和跟蹤不同方向和不同高度的多批目标,并能同時制導多枚導彈攻擊多個空中(zhōng)目标。因此,适用于多目标、多方向、多層次空襲的作戰環境。

2)功能多,機動性強。相控陣雷達能夠同時形成多個獨立控制的波束,分(fēn)别用以執行搜索、探測、識别、跟蹤、照射目标和跟蹤、制導導彈等多種功能,一(yī)部相控陣雷達能起到多部專用雷達的作用,而且還遠比它們能夠同時對付的目标多。因此,可大(dà)大(dà)減少武器系統的設備,從而提高系統的機動能力。

3)反應時間短、數據率高。相控陣雷達可不需要天線驅動系統,波束指向靈活,能實現無慣性快速掃描,從而縮短了對目标信号檢測、錄取、信息傳遞等所需的時間,具有較高的數據率。相控陣天線通常采用數字化工(gōng)作方式,使雷達與數字計算機結合起來,能大(dà)大(dà)提高自動化程度,簡化了雷達操作,縮短了目标搜索、跟蹤和發控準備時間,便于快速、準确地實施雷達程序和數據處理。因而可提高跟蹤空中(zhōng)高速機動目标的能力。

4)抗幹擾能力強。相控陣雷達可以利用分(fēn)布在天線孔徑上的多個輻射單元綜合成非常高的功率,并能合理地管理能量和控制主瓣增益,可以根據不同方向上的需要分(fēn)配不同的發射能量,易于實現自适應旁瓣抑制和自适應抗各種幹擾,有利于發現遠離(lí)目标和小(xiǎo)雷達反射面目标(如隐形飛機),還可提高抗反輻射導彈的能力。

5)可靠性高。相控陣雷達的陣列單元較多,且爲并聯使用,即使有少量單元失效,仍能正常工(gōng)作,突然完全失效的可能性最小(xiǎo)。 此外(wài),随着固态器件的發展,相控陣雷達的固态器件越來越多,甚至已生(shēng)産出全固态相控陣雷達,如美國的“愛國者”雷達,其天線的平均故障間隔時間高達15萬小(xiǎo)時,即使有10%單元損壞也不會影響雷達的正常工(gōng)作。

 
 

 

相控陣雷達是雷達發展史上必不可少的一(yī)步,之前一(yī)直應用在軍事領域。我(wǒ)(wǒ)相信之後再民用領域會有飛速的發展,尤其是5G通訊方面。智能生(shēng)活離(lí)不開(kāi)5G,而5G卻離(lí)不開(kāi)更先進的通訊雷達,我(wǒ)(wǒ)相信小(xiǎo)型化的相控陣雷達一(yī)定是5G的得力助手,讓我(wǒ)(wǒ)們拭目以待。(注:本文内容轉載至網絡)

 

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