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相控阵雷达与有源相控阵雷达

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相控阵雷达(Phased Array Radar)又叫相位控制电子扫描阵列雷达,是电子扫描阵列雷达(electronically scanned array——ESA)的一种,这种雷达通过改变雷达波的相位来改变波束扫描方向,而传统的机械扫描雷达都需要马达驱动天线快速转动来改变扫描方向。


当然有些电子扫描阵列雷达因为阵面数量少的原因也会采用机械转动的方式来获得更大的扫描范围,例如中国054A护卫舰上的382型雷达和现代级驱逐舰上的俄制原版“顶板”雷达,而美国伯克级以及中国052C/D型驱逐舰的四面大型相控阵雷达都是固定安装在舰体上,扫描范围全方位覆盖。

美国宙斯盾系统的核心——SPY-1相控阵雷达
有源相控阵雷达(Active Phased Array Radar——APAR)又是相控阵雷达的一种,也叫主动相控阵雷达;另一种是无源相控阵雷达(Passive Phased Array Radar——PPAR),也叫被动相控阵雷达。这里要注意,除了相控阵雷达外,早前还出现过频率控制电子扫描阵列雷达,只不过如今已经销声匿迹,完全被相控阵雷达取代,所以如今AESA(Active electronically scanned array——有源电子扫描阵列雷达)成了有源相控阵雷达的泛称,而PESA(Passive electronically scanned array——无源电子扫描阵列雷达)成了无源相控阵雷达的泛称。


F-22使用的AN/APG-77和F-35使用的AN/APG-81 AESA雷达


苏-35战机使用的雪豹-E PESA雷达
如上图,AESA雷达的天线阵列由上千个发射/接收模块组成,因此表面整齐密布凸出的T/R组件,而PESA雷达只有一个中央发射机和接收机,天线就像一块平板,这是AESA和PESA雷达外观上最大的区别。功能上,由于AESA雷达每个辐射器都配装有一个发射/接收组件,每一个组件都能自己产生、接收电磁波,使得其反应速度、扫描范围、多目标跟踪、可靠性、抗干扰能力都比之前的雷达要好很多,而且一台雷达能同时形成多个独立波束,可同时实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能。
而PESA雷达只有一个中央发射机和接收机,发射机产生的高频能量经计算机自动分配给天线阵的各个辐射器,目标反射信号经接收机统一放大,功率、效率、波束控制及可靠性等方面都不如AESA雷达。

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