相控阵雷达功能特点及其应用分析

相控阵雷达功能特点及其应用分析

刘爽

西安电子工程研究所西安长安710100

摘要：相控阵具备迅速扫瞄与灵活波束的能力，支持同时进行多目标搜索、追踪与其他多种任务。相控阵雷达的出现，在非常大程度之上克服了一般雷达的问题。相控阵雷达的优势是极大的，但是它也是基于极大的资本投入。必需融合改良技术，减少输入与输出，展现相控阵雷达的极大优势。本文对于其特点与应用作了详细的论述。

关键词：相控阵雷达；功能特点；应用分析

1相控阵雷达原理

相控阵雷达天线阵由若干辐射单元与接收单元（称作阵元）构成。单位的数量取决雷达的性能，自几千到几万不等。这些细胞有规律地排序于一个平面之上，产生一个阵列天线。通过电磁波相干原理，通过计算机掌控输入到各紫外线单元的电流的相位，可变化波束的扫描方向，故称为电扫描。天线单元将接收到的回波信号传送到主机，完成雷达对于目标的搜索、追踪与测量。除天线紫外线元件之外，每个天线单元也具备比如移相器之类的装置。不一样的振子可通过移相器获得不一样的相电流，进而在空间之中紫外线出不一样方向的光束。天线的单元数愈多，频带于空间之中产生的波束便愈多。该雷达以此相控阵天线为基础，并且以此相控阵天线取名。振幅掌控可通过相位法、频率法与电子馈电开关法来构建。在一维中布局多个辐射单元作为线阵，在二维中布局多个辐射单元称为面积阵。紫外线元件也可布局于曲线或是曲面之上。这种天线称作保角阵列天线。该共形阵天线消除了线阵与面阵扫描角度的缺乏，构建了单天线全空气电扫。共形阵天线包含圆形阵、圆锥阵、圆柱阵、半球形阵等。综上所述，调压阵雷达是以此其天线为相控阵因而取名的。

2相控阵雷达的特点

相控阵雷达和其他雷达相比，具备比较强的生命力与灵活性。它远高于采用机械扫描的普通雷达。其特点重要有以下几点。（1）天线波束形状变动快的能力：依据天线图综合理论，在维持计算机掌控的条件之下，对于每个天线单元相控阵的幅值与振幅原产展开干涉与变化，波束形状发生变化。其次是相对比较低的速度（宽度，副瓣的位置，副瓣电平与数字，天线副瓣的位置）。相控阵雷达具备灵活性与适应性。该特性对于协作雷达的搜索和跟踪、雷达信号能量的恰当混合及雷达的抗干扰能力有不一样的要求。在各个方面，它具有十分关键的影响与作用。（2）空间功率综合能力：每个天线单元均需摆放于功率放大器或锁相振荡器之中，仅需把其输出信号维持于振幅有关与幅值分布要求，可于空间功率之中制备。获得实现。该特性使调压阵雷达于有限功率炸弹发射器的情况之下能取得额外的功率需求，这使微波真空功率器件能更为敏捷地克服大功率相关问题，除此之外也将要研发微波半导体功率器件，展现主导作用。

3相控阵雷达技术实际应用

3.1相控阵雷达的关键技术

1）光电子技术。近年来，光电子技术获得了飞速的发展。光电子技术于国外雷达之中的应用愈来愈普遍。比如，英国的多功能电扫瞄自应付雷达使用光纤当作定向装置的控制与传输。光纤具备重量轻、易弯曲、耗损小等优点。所以，在信号处理方面具备不错的应用前景。

2）数字信号处理技术。随着数字技术的发展，调压阵雷达变化了传统的模拟与数学信号处理方法，因而数字信号处理方法构建了调压阵雷达对于多功能性能的适应性。该数字处理方法具备效率高、方便、数据精确可信等优点。目前，人类对于数码化的研究重要分散于阵列处置、并行结构等全新的系统结构之上。

3）目标辨识技术。目标辨识受各国战略领域的高度重视。这也是军事领域亟待解决的问题。目标辨识可运用在许多方面，例如态势侦查、地形观测与目标追踪。目前，目标辨识技术已转型上去，包含目标反射面积辨识、定向轨道滤波技术、目标反射偏振特性试验辨识、宽带该点辨识等。

3.2相控阵雷达技术的应用案例

美国爱国者AN/MPQ-53多功能相控阵雷达重要由雷达/指挥控制车辆接口装置、控制器混合、发射机混合、射频激励器、接收器混合等构成。它安装于M-之上的XM869拖车的818牵引车，美国军方把将它放到汽车底部的游行于郊区。如果它在作战之中，它把特定于67.5°，以此确认敌人的运动范围。使用柔性变波束跟踪目标，120°扇形范围之内最为多可以监控90125个目标，可以追踪8个目标，可往5枚导弹收到指令，可以火箭3枚导弹。领导。AN/ms-53多功能相控阵雷达主天线类似圆形，直径2.44m，共形5161个阵元。32根天线的图形可转化。TVM地处helper数组的左下角。外形类似圆形，直径533.4mm。共形253个数组元素，但是仅有一个波束。3“绿松”固态有源相控阵雷达的“箭”-2反导系统。EL/M-2080是以色列“箭”-2反弹头导弹系统之中的一种搜索与攻击雷达，安装于一辆全空气挂的专业车辆之上。雷达系统包含多种固态技术、可编程信号处理技术、分布式实时网络技术等。它可在多种模式之下全天候工作，探测距离可达数百公里，并且可除此之外追踪10个导弹目标。系统投入预警模式之后，系统将为弹道导弹拦截目标导弹提供几分钟的预警时间。

4相控阵雷达发展趋势

4.1扩展到新型作战平台中去

随着美军军力再次均衡、第三次抵销战略、下一代轰炸机和全新研发的作战平台、全新的隐形战斗机、准确导弹、飞机与传感器式自主机及超音速飞机等。除此之外，随着宽带、薄相控阵与低功耗低功耗技术于当今时代的快速发展，对于武器攻击目标系统提交了越来越高的要求与技术要求，所以调压阵雷达把于各个方面获得应用。它已获得愈来愈普遍的应用。

4.2衍生新型检测体制

为了提升雷达监测网络的距离、精度与分辨率，提升电子环境与简单博客文章的能力，有必要不断分析雷达探测的全新概念与理论，提交量子成像雷达等。全新的雷达系统结构。为了脱离传统成像雷达对于目标运动或是扫描平台碰撞的过分局限，及目前需采用相当昂贵且简单的成像技术，雷达-PA提交了之下一代成如同扫瞄雷达。

4.3扩展到更高的频带

高频段具备波束图像分辨率高、抗隐身能力强、抗干扰能力强、高频段穿透能力强等优点。这种高频段使调压阵雷达急速拓展到太赫兹与激光波段。（1）多功能集成：目标指示和火控一体化。（2）抗干扰能力进一步提高：使用多种抗干扰措施与LPI波形提升雷达的生存能力。（3）自仿真相移波束形成系统到子阵DBF技术系统。

简而言之，调压阵雷达是目前军事技术之中最为先进的技术之一。在一定程度之上，它对于当今的全新军事技术有一定的影响，对于其方向也有一定的决策作用。尽管该技术也存在一定的缺陷，但是我们应当深信，随着技术的不断进步，根据物理原理的相控阵雷达把急速得到改进。在不久的将来，我们还将看见相控阵雷达在军事之上的广泛应用，并且把于公务员之中展现一定的作用。它必然在增进社会发展方面展现不能取代的作用以及效果。

参考文献：

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