出品:科普中國
作者:石海明
監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部
網(wǎng)友提問:什么是相控陣?yán)走_(dá)?什么是有源相控陣?yán)走_(dá)?兩者之間有什么區(qū)別嗎?
專家解答:
相控陣?yán)走_(dá)也稱作相位控制電子掃描陣列雷達(dá)。其基本原理是利用大量個(gè)別控制的小型天線單元排列成天線陣面,每個(gè)天線單元都由獨(dú)立的移相開關(guān)控制,通過控制各天線單元發(fā)射的相位,就能合成不同相位波束。歸結(jié)起來,相控陣?yán)走_(dá)是用電的方式控制雷達(dá)波束的指向變化進(jìn)行掃描的,這種方式被稱為電掃描。相控陣?yán)走_(dá)天線由大量的輻射器(小天線)組成的陣列(正方形、三角形等),輻射器少則幾百,多則數(shù)千,甚至上萬,每個(gè)輻射器的后面都接有一個(gè)可控移相器,每個(gè)移相器都由電子計(jì)算機(jī)控制。當(dāng)相控陣?yán)走_(dá)搜索遠(yuǎn)距離目標(biāo)時(shí),雖然看不到天線轉(zhuǎn)動(dòng),但上萬個(gè)輻射器通過計(jì)算機(jī)控制集中向一個(gè)方向發(fā)射、偏轉(zhuǎn),即使是上萬千米外的導(dǎo)彈和衛(wèi)星也在它的監(jiān)測范圍之內(nèi)。
相控陣分為“被動(dòng)無源式”(PESA)與“主動(dòng)有源式”(AESA),有源和無源相控陣?yán)走_(dá)的天線陣相同,二者的主要區(qū)別在于發(fā)射/接收元素的多少。無源相控陣?yán)走_(dá)僅有一個(gè)中央發(fā)射機(jī)和一個(gè)接收機(jī),發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的高頻能量經(jīng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)分配給天線陣的各個(gè)輻射器,目標(biāo)反射信號經(jīng)接收機(jī)統(tǒng)一放大(這一點(diǎn)與普通雷達(dá)區(qū)別不大),而有源相控陣?yán)走_(dá)的每個(gè)輻射器都配裝有一個(gè)發(fā)射/接收組件,每一個(gè)組件都能自己產(chǎn)生、接收電磁波,因此在頻寬、信號處理和冗度設(shè)計(jì)上都比無源相控陣?yán)走_(dá)具有較大的優(yōu)勢。
石海明,國防科技大學(xué)國際問題研究中心副主任,博士,中信改革發(fā)展研究院研究員,察哈爾學(xué)會網(wǎng)絡(luò)外交委員會研究員,中國智庫網(wǎng)專欄作者,《國防科技》《軍事訓(xùn)練通訊》雜志編委。合著《從物理戰(zhàn)到心理戰(zhàn)》《20世紀(jì)軍事學(xué)名著導(dǎo)讀》《適應(yīng)者死亡》《虎狼之翼:關(guān)于科學(xué)技術(shù)與軍事變革的對話》《國防科技發(fā)展戰(zhàn)略論》《制腦權(quán):全球媒體時(shí)代的戰(zhàn)爭法則與國家安全戰(zhàn)略》及《科學(xué)、冷戰(zhàn)與國家安全》。發(fā)表文章150余篇。