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相控阵雷达技术在实战中的应用

科普中国 2016-04-06

     

  近年来,相控阵雷达在军用领域运用方面取得了重大突破。这不但是一项具有革命意义的军事技术创新,同时也将带来未来作战方式的改变,并为新的战术战法创造了巨大的想像和发展空间。美国国防科学委员会主席W·施耐德博士在向美国国防部递交的一份报告中特别强调:相控阵技术可以极大的扩展雷达的功能。他坚称21世纪,美国的战斗机上都有必要采用相控阵体制。

  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。

  此外,相控阵雷达又分为有源相控阵雷达和无源相控阵雷达两类,无源相控阵雷达仅有一个中央发射机和一个接收机,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单元,目标反射信号也是经各个天线单元送到接收机统一放大。有源相控阵雷达的每个天线单元都配装有一个发射接收组件,每一个组件都能自己发射和接收电磁波。有源相控阵雷达还拥有一个关键的器件,就是每个辐射器后面都有移相器,它利用计算机控制,可以通过相位变化来改变波束的发射方向,这种方法被称为电扫描。

  在其功能方面,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。

  如今,相控阵雷达已广泛应用于地面远程预警系统、机载和舰载防空系统、炮位测量、靶场测量等领域。美国“爱国者”防空系统的AN/MPQ-53雷达、舰载“宙斯盾”指挥控制系统中的雷达和俄罗斯C-300防空武器系统的多功能雷达等都是世界上较为先进的相控阵雷达。

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责任编辑:果仁

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