什么是相控阵雷达?

发表于 讨论求助 2019-10-01 09:20:46

相控阵雷达的发展起源于上个世纪60年代,正值美、苏激烈的军备竞赛时期(1957年,前苏联发射世界上第一颗人造地球卫星;1961年4月,前苏联将人类送入太空;1964年,古巴导弹危机),美国急于解决对洲际弹道导弹和人造地球卫星的有效观测问题,尤其是对洲际弹道导弹目标进行监视,预报弹道落点和发射点坐标,尽可能增加预警时间已经成为迫在眉睫的需求;此外,还希望能够对所有入轨物体,尤其是各类人造卫星、载人飞船以及其末级助推火箭和太空碎片进行观测、监视、跟踪、编目等,将这些物体和真正来袭的洲际弹道弹头进行识别和区分,以降低虚警率,更好地提高拦截效率。

这一切就要求雷达的有效作用距离要从原先的几百千米提高到几千千米甚至上万千米,并且能够对多批高速运动物体进行精密跟踪,为此就要大大提高雷达的数据刷新率,解决边搜索、边跟踪以及合理使用雷达信号能量的问题。

为了能够具备几千千米的作用距离,雷达的天线孔径尺寸必须异常巨大,而这又为驱动雷达天线进行机械扫描造成了极大的困难,即使能够采用某些手段将巨大的雷达天线以较高的速率驱动起来,也会在探测远距离目标时,由于从发射信号到接收回波信号存在时间差,在此时间差内,很容易导致接收天线波束的最大值已经不再指向目标回波方向,无法可靠的接收到目标回波信号。而采用相控阵天线之后,这些问题就可以迎刃而解!

相控阵雷达与其他类型的雷达相比,主要特点或者差异就源于相控阵天线。相控阵天线由多个天线单元组成,通过改变每一天线单元通道传输信号的相位和幅度,改变相控阵列天线口径照射函数,从而实现天线波束对空域的快速扫描和波形变化。

因此,相控阵雷达具有天线波束快速扫描、波束形状灵活可变、信号功率可以在空间合成、易于形成多个波束等特点,使得相控阵雷达可以具备多种功能,比如可以稳定跟踪多批高速运动目标的能力;可以在单部发射机功率受限的情况下,也能通过多路放大器空间功率合成获得符合要求的特大发射功率,从而扩展雷达的威力范围,为提高雷达观测精度和探测隐身目标提供了技术潜力。

这些技术特点使得相控阵雷达比传统的机械扫描雷达具有了更大的优势,成为现代军事电子装备中的重要组成部分,并且得到各个主要军事强国的青睐,已经被大量应用在海、空、天等主要作战或者情报信息平台上。



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