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機械掃描雷達

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普通雷達的波束掃描是靠雷達天線的轉動而實現的,又稱為機械掃描雷達。 而相控陣雷達是用電的方式控制雷達波束的指向變化進行掃描的,這種方式被稱為電掃描。相控陣雷達雖然不能像其他雷達那樣依靠旋轉天線來使雷達波束轉動,但它自有自己的「絕招」,那就是使用「移相器」來實現雷達波束轉動。相控陣雷達天線是由大量的輻射器(小天線)組成的陣列(正方形、三角形等),輻射器少則幾百,多則數千,甚至上萬,每個輻射器的後面都接有一個可控移相器,每個移相器都由電子計算機控制。當相控陣雷達搜索遠距離目標時,雖然看不到天線轉動,但上萬個輻射器通過電子計算機控制集中向一個方向發射、偏轉,即使是上萬千米外的洲際導彈和幾萬千米遠的衛星,也逃不過它的「眼睛」。如果是對付較近的目標,這些輻射器又可以分工負責,產生多個波束,有的搜索、有的跟蹤、有的引導。正是由於這種雷達摒棄了一般雷達天線的工作原理,人們給它起了個與眾不同的名字———相控陣雷達,表示「相位可以控制的天線陣」的含義。 相控陣雷達又分為有源(主動)和無源(被動)兩類。其實,有源和無源相控陣雷達的天線陣相同,二者的主要區別在於發射/接收元素的多少。無源相控陣雷達僅有一個中央發射機和一個接收機,發射機產生的高頻能量經計算機自動分配給天線陣的各個輻射器,目標反射信號經接收機統一放大(這一點與普通雷達區別不大)。有源相控陣雷達的每個輻射器都配裝有一個發射/接收組件,每一個組件都能自己產生、接收電磁波,因此在頻寬、信號處理和冗度設計上都比無源相控陣雷達具有較大的優勢。正因為如此,也使得有源相控陣雷達的造價昂貴,工程化難度加大。但有源相控陣雷達在功能上有獨特優點,大有取代無源相控陣雷達的趨勢。 有源相控陣雷達最大的難點在於發射/接收組件的製造上,相對來說,無源相控陣雷達的技術難度要小得多。無源相控陣雷達在功率、效率、波束控制及可靠性等方面不如有源相控陣雷達,但是在功能上卻明顯優於普通機械掃描雷達,不失為一種較好的折中方案。因此在研製出實用的有源相控陣雷達之前,完全可以採用無源相控陣雷達作為過渡產品。而且,即使有源相控陣雷達研製成功以後,無源相控陣雷達作為相控陣雷達家族的一種低端產品,仍具有很大的實用價值.
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