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传统雷达与相控阵雷达
2019/09/16

传统雷达与相控阵雷达

雷达,一个熟悉而又陌生的名词,却和我们的生活息息相关。没有雷达就不会有现在便利的生活。雷达经过了长时间的发展,也有很多种类。今天我们就来了解一下传统雷达和相控阵雷达之间的区别与优劣。

 
 

 

        传统雷达                                    相控阵雷达
   

                       

相控阵雷达与传统雷达对比:

对于普通雷达与相控阵雷达,普通雷达是通过信号发射/接受器的旋转来实现对目标探测的,相控阵雷达是直接控制电磁波的照射方位起到扫描的作用,可对雷达阵面前方进行实时观测,反应速度优于普通雷达;相控阵雷达可以同时形成多个波束以应对复数目标,而普通雷达只有一个波束,难以应对多个目标。此外,相控阵雷达在工作时相当于有很多的小雷达同时工作,它们之间相互独立,部分单元的损坏不会影响正常使用,抗干扰的能力也更强。

传统雷达通常采用反射面式天线,它将发射机产生的电磁能量辐射到大气中,形成一个很窄的波束。而相控阵雷达的天线较之传统雷达却是大不相同。它不是一个天线,而是几百到几千个天线单元,它们有规则地排列在阵面上,构成阵列天线,每一个天线单元都与一个发射接收组件相连,组成一个独立的、具有信号放大、发射和接收能力的辐射器。

相控阵雷达较之传统雷达,主要有以下五个优点。

第一,波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,扫描数据率高;

第二,单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;

第三,目标容量大,可在空域内同时监视、跟踪数百个目标;

第四,对复杂目标环境的适应能力强;

第五,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。

美中不足的是,相控阵雷达设备复杂、造价昂贵,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、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。

相控阵雷达的特点:

相控阵雷达之所以具有强大的生命力,因为它优胜于一般机械扫描雷达。它具有以下特点:

1)能对付多目标。相控阵雷达利用电子扫描的灵活性、快速性和按时分割原理或多波束,可实现边搜索边跟踪工作方式,与电子计算机相配合,能同时搜索、探测和跟踪不同方向和不同高度的多批目标,并能同时制导多枚导弹攻击多个空中目标。因此,适用于多目标、多方向、多层次空袭的作战环境。

2)功能多,机动性强。相控阵雷达能够同时形成多个独立控制的波束,分别用以执行搜索、探测、识别、跟踪、照射目标和跟踪、制导导弹等多种功能,一部相控阵雷达能起到多部专用雷达的作用,而且还远比它们能够同时对付的目标多。因此,可大大减少武器系统的设备,从而提高系统的机动能力。

3)反应时间短、数据率高。相控阵雷达可不需要天线驱动系统,波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,从而缩短了对目标信号检测、录取、信息传递等所需的时间,具有较高的数据率。相控阵天线通常采用数字化工作方式,使雷达与数字计算机结合起来,能大大提高自动化程度,简化了雷达操作,缩短了目标搜索、跟踪和发控准备时间,便于快速、准确地实施雷达程序和数据处理。因而可提高跟踪空中高速机动目标的能力。

4)抗干扰能力强。相控阵雷达可以利用分布在天线孔径上的多个辐射单元综合成非常高的功率,并能合理地管理能量和控制主瓣增益,可以根据不同方向上的需要分配不同的发射能量,易于实现自适应旁瓣抑制和自适应抗各种干扰,有利于发现远离目标和小雷达反射面目标(如隐形飞机),还可提高抗反辐射导弹的能力。

5)可靠性高。相控阵雷达的阵列单元较多,且为并联使用,即使有少量单元失效,仍能正常工作,突然完全失效的可能性最小。 此外,随着固态器件的发展,相控阵雷达的固态器件越来越多,甚至已生产出全固态相控阵雷达,如美国的“爱国者”雷达,其天线的平均故障间隔时间高达15万小时,即使有10%单元损坏也不会影响雷达的正常工作。

 
 

 

相控阵雷达是雷达发展史上必不可少的一步,之前一直应用在军事领域。我相信之后再民用领域会有飞速的发展,尤其是5G通讯方面。智能生活离不开5G,而5G却离不开更先进的通讯雷达,我相信小型化的相控阵雷达一定是5G的得力助手,让我们拭目以待。(注:本文内容转载至网络)

 

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