無源相控陣雷達，與傳統雷達一樣，只有一個發射接收核心裝置。而所謂的相控陣面，有一個個單元組成，每個單元不過是用於具體控制分配給自己的那一部分雷達波能量，自身並不能產生雷達波。

有源相控陣雷達，則是由大量能夠自行產生雷達波的單元組成的，又稱T/R單元。因此，它把傳統上唯一的發射接收核心裝置，改為無數個發射接收裝置的組合。這一體制的雷達可以更為有效的控制雷達工作狀況，滿足同時搜尋探測大量目標的更高要求，可靠性更好，效能比無源相控陣雷達更進一步。

中國已經有了多種極為出色的有源相控陣雷達，例如空警系列預警機，率先使用了有源技術，使其比美軍E-3等預警機在雷達體制上遙遙領先。

中國除了研製各種有源相控陣雷達之外，已經世界首創性的在機載有源相控陣火控雷達上，運用了風冷散熱技術。

給戰機裝備相控陣雷達，有很大的吸引力 —— 它取消了複雜沉重不可靠的天線機械轉動機構，波束指向快速靈活，資料更新速率快，方便與數字式訊號處理系統整合，工作模式切換快，可靠性高，抗干擾能力強。

例如美軍F-15戰鬥機最重要的升級裝置之一：APG-63(V)3雷達，它是傳統的APG-63雷達逐步升級而成的有源相控陣雷達。

但這一嶄新的雷達技術，一直存在冷卻上的難題 —— 當然，各個軍事大國在全新設計的現代戰鬥機有源相控陣雷達，已經有力的解決了冷卻問題。

可是如果需要用有源相控陣技術，改進升級現有戰鬥機的現役雷達，難度就大多了。

法國陣風戰鬥機的RBE2AA有源相控陣雷達，全新設計，冷卻問題已經解決

在改進、升級現役雷達時，為了節省成本和加快升級過程，常常保留現役傳統脈動多普勒火控雷達主體部分，僅將傳統天線等發射接受部分改為使用有源相控陣技術，這時解決散熱問題的技術難度很大 —— 傳統雷達並沒有考慮有源相控陣的巨大發熱量，而現役戰鬥機、現有雷達的結構、供能都無法大改。

在外國的一些戰機、導彈有源相控陣雷達中，採用了非風冷方式，例如日本AAM-4B空空導彈的雷達，它的散熱設計能耗較高，因此設計上增加了攜帶的燃料，以滿足供能需求。

在這一前提下，風冷方式有著簡單、耗能少、成本低等特點，但是風冷傳統上效率較低，因此在現役戰鬥機各種限制下，長期存在無法滿足戰機有源相控陣雷達冷卻的需求。而中國軍工行業的這一突破，化解了相關難題。

AAM-4B空空導彈使用相控陣雷達，因此沒有轉動天線的機械部分

散熱冷卻問題，被公認為相控陣雷達的研製難關，而戰機、導彈上的相關雷達難上加難。戰機航空電子裝置有大約一半來自於高溫問題，雷達也不例外。特別是在限制特別多的戰鬥機、導彈導引頭上，因為天線陣中負責收發訊號的T/R元件密度大，全部集中在一個平面上，間隔只能是波長一半左右（在X波段間隔必須只有15mm左右，而且這是兩個元件中心算起的間隔，元件邊緣間距要更小）。

按目前技術水平，假如相關效率為25%，一個常見的導引頭相控陣雷達天線產生好幾百瓦的熱量，戰機機載有源相控陣雷達熱量只會更大。可以想像在狹小空間內要傳走幾百瓦熱量，對風冷技術要求極高。

導彈上的雷達空間有多小？左邊是俄羅斯R-27R/ER導彈使用的9B-1101K單脈衝半主動雷達，中間為R-77主動雷達空空導彈的9B-1348E雷達，右邊是R-27AE上的9B-1103K主動雷達。它們都必須安裝在少於200毫米的狹小空間內。

這也是為什麼世界上還沒有幾個風冷的同類雷達。甚至在許多專業著作中，明確指出這一級別的有源相控陣雷達，“不宜採用自然散熱或風冷”方式，而應使用熱管等其它方式。具體手段包括把天線整體浸入液冷系統中，或使用固態散熱、迴圈液體導熱技術，但這些方法都不太適合於改造現有傳統雷達。

解決風冷技術問題，還對增大有源相控陣雷達探測距離有著決定性的意義 —— 按照目前的技術水平，有源相控陣雷達雖然有著巨大的優勢，但即便它的總功率增加10倍，使用集中波束探測時，有效距離卻只能增加0.87倍。也就是說，想要增加探測距離，總功率就要大幅度增加，但隨之而來的散熱問題更為困難。中國軍工人解決了風冷方式技術問題後，使得增加探測距離的難度顯著降低。

如前所述，有源相控陣雷達的好處遠不止探測距離遠，散熱冷卻問題的緩解將令中國軍工行業能在更多的戰機、導彈上發揮這一探測手段的優秀效能，全面提高戰鬥力。

中國航空工業雷達所在有源相控陣雷達風冷問題上的突破，也使得中國軍工更為解決徹底解決“共形有源相控陣雷達”的技術難題。

共形有源相控陣雷達的優點在於，它的天線不再限制為機頭安裝的單一天線陣列，可以在機身各個位置，包括側向機身表面、寬度極大的機翼前緣正面安排有源相控陣T/R收發元件，這對於改善整體雷達探測能力有著突破性的意義 —— 僅僅能夠將多個雷達天線安排到更大的距離上這一點，就能令整體探測能力顯著提高，特別是在針對隱身戰鬥機的無線電訊號被動定位等領域，會獲得前所未有的出色能力。

據稱蘇-35戰鬥機機翼前緣裝有有源相控陣雷達天線

不過，在各種非傳統的機身位置上安裝有源相控陣雷達T/R元件，散熱難度要比在機頭安裝雷達更大 —— 這時候中國最新風冷技術的優勢就凸顯出來了，它比熱管等方式更為易於安排，非常有希望解決狹窄位置，例如機翼前緣的T/R元件散熱問題。

此外，戰鬥機、導彈需要高速飛行，特別是在空空導彈上，氣動加熱對雷達相關位置的影響，也必須考慮進去。有了風冷技術的突破，戰機、導彈也不再需要為了頭部巨大的雷達天線而犧牲氣動、隱身效能，可以更為靈活的選擇最佳的氣動設計。

下圖中的殲-8II戰鬥機，雖然已經相當老舊，但如果能改為使用具備有源相控陣技術的改進型雷達，仍有一定價值。

綜上所述，中國航空工業雷達所的最新風冷機載有源相控陣雷達技術，顯然意義不侷限於改進現役戰鬥機，還對未來探測能力更為強大的空空導彈與機載共形雷達發展，有著決定性的作用。

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，是指：

這叫無源，是無源相控陣雷達的詞意，也叫被動相控陣雷達。

有源：是指

1、TR有電磁波發射源，TR自己能主動、獨立發射電磁波，不需要中央發射機發射電磁波。即使部分TR壞了，其他ＴＲ也能有效發射 電磁。

2、TR有訊號接受源 ，TR自己能主動、獨立接受訊號源，不需要中央訊號接受機。即使部分TR壞了，其餘ＴＲ也能接受反射回來的訊號。

這叫有源，是有源相控陣雷達的詞意，也叫主動相控陣雷達

可見，不能把無源相控陣雷達的無源一詞誤解成自己雷達不開機就能接受敵人目標資訊。也不能把有源相控陣雷達的有源一詞誤解成必須自己雷達開機才能接受敵人目標資訊。否則，就是望文生義的誤解。

至於無源探測雷達，那是另一種雷達，其無源一詞的詞意，與無源相控陣中的無源一詞意根本無關。此無源非彼無源。切忌望文生義的誤解。 不過，有源相控陣雷達中倒確實有一種探測功能，可以進行無源探測。但是，無源相控陣雷達沒有這種功能。

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，是指：

這叫無源，是無源相控陣雷達的詞意，也叫被動相控陣雷達。

最近幾年，隨著中國軍事實力的大幅度提高，各種各樣的先進雷達也進入了人們的視野。其中又以相控陣雷達出境最多。再加上因為反隱身戰機需要而曝光率明顯增加的各類米波雷達，不禁讓人疑惑，有源相控陣和無源相控陣雷達有什麼區別？而米波雷達和普通的相控陣雷達又有著怎樣的差異？

簡單來說，有源相控陣雷達是由數百到上千個不等的發射/接收單元組成的，簡稱其為T/R模組。這些TR模組都可以獨立發射、接收雷達波訊號，並在相關演算法的加持下進行協同工作。有源相控陣雷達採用平板式雷達陣面，雷達波的損耗量較小。並且在部分T/R組建損壞時，其仍舊能照常工作。但是其T/R元件採用的原料較為稀缺，且報廢率高，因此有源相控陣雷達的造價和使用費用是十分高昂的。

而無源相控陣雷達則是透過組成系統，接收外部發射機的反射訊號。沒有數量眾多的發射組建意味著其造價將會大大降低。製造工藝的簡單化使得在戰時可以進行快速補充。同時，其可以使用不同波段的發射機進行工作，工作方式相比於有源相控陣來講靈活了不少。但是其本身又較為嬌貴，一旦一部發射機損壞就會導致整部雷達癱瘓。

而米波雷達，則是採用了不同波段雷達波的雷達。世界上目前主流的雷達絕大部分都是工作在毫米波段，這就讓各國五代機在無法做到全頻段隱身時不約而同的選擇了毫米波段隱身。正因為如此，各國在開發反隱身雷達時都選擇了米波。米波雷達的衰減較小，有著較遠的探測距離。但是其探測精度較低，通常情況下只能探測到隱身戰機的大體方位。

總的來說，沒有一款雷達是完美的，真正的防空作戰都是多種雷達結合，互相補充、形成一個完善的作戰網路，只有一種武器是無法保衛天空的。敘利亞近幾日被炸燬的反隱身雷達就說明了，只能用米波雷達發現隱身戰機的方位並不足以擊落敵機，需要其他雷達、導彈的配合，才能完成作戰。

相控陣雷達有源無源在供電方式上的區別：

相控陣雷達天線的最小組成單元是T/R元件，即一個組發射與接收單元。每個相控陣雷達陣面上有少則幾百，多則上千的T/R元件。

如果把一個T/R元件看成一個LED燈泡。

假如雷達陣面上的每個“LED燈泡”的電源都是獨立供電的，那就是有源。反之，如果雷達陣面上的所有“LED燈泡”都沒有獨立的供電裝置，需要是統一供電裝置進行供電，那麼就是無源的。

有源相控陣雷達，因為每一個T/R元件供電都是獨立的，因此，其多工功能就會非常強大，雷達陣面可以根據功能需要劃分成不同的區域，每個區域根據任務不同，其發射功率也可以不同，每個區域的T/R電磁波束髮射方向與接收方向也可以不同。甚至可以讓某幾個T/R元件專門負責進行通訊，組網傳輸資訊。某些T/R元件用於電子壓制或者電子干擾。

總之，有源相控制雷達可以做到每一個T/R元件的發射功率在同一時刻完全不一樣。而無源想控制雷達根本不能這樣做，所以的T/R元件的發射功率在同一時刻只能完全相同。

有源相控陣由於每個T/R元件的供電完全是獨立的，因此，每個T/R元件供電系統功率可以做的不是很大，總功率卻非常高。

無源相控陣雷達由於只能進行集中供電，當總功率到達一個瓶頸就很難提高。

所以，理論上，無源相控陣的雷達陣面上能夠整合的T/R元件數量由供電系統的總功率所限制，而有源相控陣雷達陣面上能夠整合的T/R元件數量有雷達陣面的大小決定。

相控陣雷達的發展經過四個階段也可以稱之為四代。第一代是被動相控陣雷達，也稱無源相控陣雷達。第二代是主動相控陣雷達也稱有源相控陣雷達，目前最新的第三代是數字陣列雷達，第四代是軟體定義雷達。

那麼各代相控陣雷達都各有什麼特點呢？作為相控陣雷達，其基本技術特點是：都有幾百乃至上千個天線，每個天線都可以透過移相器單獨調節波束的掃描方向，也可以用編組的方式組成波束對預定的空間進行掃描。第一代相控陣雷達為被動相控陣雷達，所有天線的訊號都來自一個或少數的發射機。整個發射訊號透過饋線系統分配給每個天線，再由每個天線發射出去。被動相控陣雷達也被稱為無源相控陣雷達，無源二字的由來，就是因為其天線內沒有對訊號進行有源放大的器件。被動相控陣雷達的天線在整個訊號的分配過程中射頻損耗大，能量損失比較多。而雷達的發射功率跟探測距離遠近有著密切關係，能量效率低，探測距離自然受影響。而集中式收發機的使用也帶來了系統可靠性低的問題，一旦發射機有問題，所有天線都無法正常工作。同時集中式收發機也限制了射頻頻寬擴充套件能力，影響了雷達擴充套件電子戰功能和資料鏈通訊功能。採用這種工作體制的相控陣雷達中，最著名的就是美國海軍的阿利伯克級導彈驅逐艦裝備的宙斯盾防空雷達AN/SPY-1。機載火控雷達中典型的有米格31的SEB-16雷達。

MIG31裝備的SBE-16無源相控陣火控雷達

第二代相控陣雷達為有源相控陣雷達，主要技術特點為，其天線不但集成了移相器也集成了功率放大器，透過訊號的空間合成獲得大功率發射訊號。在接收訊號時也可以直接進行低噪聲放大，從而避免了射頻訊號長距離傳輸帶來的損耗，可以大幅提高雷達系統的靈敏度。實現以上功能的元件整合在一起稱之為收發元件（T/R元件）。由於功率放大器件的前置，讓系統的能量利用效率大幅提高，從而大大提高了雷達的探測距離。而每個收發元件都可以單獨工作，少陣列件的故障也不會影響其它元件，從而大大提高了雷達系統的工作可靠性。收發元件的採用讓有源相控陣雷達的訊號調節具有了更大的自由度，可以同時實現脈衝和連續波工作方式，這樣就使得有源相控陣雷達同時具備了電子戰能力和資料鏈通訊能力。採用這種工作體制的典型雷達有F22的火控雷達AN/APG-77和F35的火控雷達AN/APG-81，以及AN/APG-79、AN/APG-82等型號。

F22戰鬥機裝備的AN/APG-77有源相控陣火控雷達

第三代相控陣雷達為數字陣列雷達。在有源相控陣雷達的基礎上，實現了波束髮射接收數字化並採用數字波束形成（DBF）的雷達被稱為數字陣列雷達。其關鍵技術有：基於直接頻率合成（DDS）的數字化T/R元件、基於DDC的多通道數字化接收技術、高速大容量資料傳輸技術、整合一體化收發通道設計技術、高效能軟體化訊號處理機。其中最核心的是三項技術是：直接頻率合成、數字化接收、數字波束形成。實際上就是將主動有源相控陣雷達中還沒實現數字化的發射、接收、波束形成等部分完全數字化。相對於有源相控陣雷達，其優點為：擁有更大的瞬時動態範圍，可以大大提高對隱形飛機等低可探測性目標的探測能力。採用自適應波束形成，可以具備更強的抗干擾能力，可以將某個方向上的接收訊號調節為零。也就是說可以不接受某個特定方向的訊號，可以用這種方式對抗某些種類的電子干擾。更大的瞬時訊號頻寬，可以實現更優的低截獲和抗干擾能力，所謂低截獲就是指在探測對方時更不容易被對方發現。可以實現超低副瓣，這個也有助於實現低截獲。採用空時自適應技術，可以改善雷達的雜波和干擾抑制能力，提高對地面慢速目標的檢測能力。接收時多波束形成，可以在不降低探測效能的條件下提高搜尋速度，具備丟失目標時快速重新截獲的能力。系統任務可靠性高，維修性好。採用數字陣列技術的機載雷達主要有中國的空警500預警機和J20戰鬥機的火控雷達。

空警500預警機是世界上第一個裝備數字陣列雷達的預警機

第四代相控陣雷達是軟體定義雷達，是在數字化雷達的技術基礎上，進一步實現標準化、模組化、數字化。注重軟體和硬體的解耦，從而可以透過軟體定義的方式快速開發雷達系統，以實現靈活配置資源、功能擴充套件和效能提升。目前，世界各雷達技術強國都在研究軟體定義雷達，但都沒有進入實用化階段。因為雷達的軟體化需要更強大的DSP晶片和CPU，這方面的內容我們在以後的節目中單獨討論。

當前相控陣雷達技術的發展處於數字列陣雷達到軟體定義雷達之間的過渡階段。世界各國戰鬥機裝備的火控雷達也處於不同的階段。數字陣列雷達技術上最先進，只有極少數國家投入現役，發達國家的主力戰機已普遍裝備主動有源相控陣雷達，但仍有大量脈衝多普勒雷達在役。其它國家仍然以脈衝多普勒雷達為主。