圖一 “紐約”號戰列艦上的XAF實驗雷達
這張圖是1938年在“紐約”號戰列艦（USS New York，BB-34）上拍攝的，注意在艦橋駕駛室上方那個看起來像是矩形框的物體。它並不是超大的彈簧床墊，也不是早期型號的太陽能電池板，而是XAF（eXpressApp Framework，快速應用框架）的天線。XAF就是美國大型軍艦上安裝的第一套雷達裝置。
圖二 “紐約”號戰列艦上安裝的XAF雷達，天線轉到了和戰艦中軸線垂直的方向
圖三 XAF實驗雷達的無線電波發射機和接收機
隨後“紐約”號使用雷達參加了在加勒比海地區進行的冬季戰鬥演習。在近三個月的不間斷執行中，XAF每天平均開機近二十小時，顯示出了超出預期的效能和可靠性。它可以最遠探測到100海里外的飛機和15海里外的船隻。該雷達還被用於導航和火炮射擊訓練，可以提供跟蹤飛行中的彈丸和彈著點，射程和方向都非常精確，即使在夜間或在霧中也可精確瞄準敵方船隻並檢測到附近的陸地或障礙物。新裝置的成功測試使美國海軍深信雷達是一個贏得勝利的天賜之物。
一夜之間，用戰鬥機保衛航空母艦成為可能。沒有雷達，航母就永遠不會有足夠的攻擊預警，也不可能在空中保持足夠的戰鬥機防禦或摧毀攻擊者。雷達透過使襲擊喪失突然性解決了這個問題。美國海軍又花了好幾年的時間來進一步瞭解如何使用雷達進行防禦的戰術戰法。當它最終在1943–44年透過建立戰鬥資訊中心建立了標準作戰體系後，新技術被證明是美國快速航母特混艦隊取得勝利的關鍵因素。雷達在第二次世界大戰中取得的最大勝利是在1944年6月菲律賓海戰的“馬里亞納獵火雞”中，徹底摧毀了日本的航空母艦部隊。
圖四 藝術家筆下的“馬里亞納獵火雞”
在1938年“紐約”號上的試驗結束後，美國無線電公司（Radio Corporation of America，RCA）根據NRL的設計生產了一個試驗版本雷達，稱為CXAM。美國海軍於1940年7月和8月在航空母艦“約克敦”號（USS Yorktown，CV-5），戰列艦“加利福尼亞”號（USS California，BB-44），以及重巡洋艦“切斯特”號（USS Chester，CA-27），“芝加哥”號（USS Chicago，CA-29），“北安普敦”號（USS Northampton，CA-26）和“彭薩科拉”號（USS Pensacola，CA-24）上安裝了六套CXAM雷達。新的CXAM雷達天線都可以向後傾斜以改變無線電脈衝束的仰角，希望在探測目標的方位和距離的同時也可以測量目標的高度。但是事實證明，無線電波束的波長太大了。
圖五 “彭薩科拉”號重巡洋艦上安裝的CAXM雷達，這張圖顯示了天線沒有成垂直狀態
之後，迅速組裝了第二個試驗型號CXAM-1取消了無線電波在豎直平面的俯仰功能。1941年下半年開始該新型號雷達被安裝在航空母艦“列剋星敦”號（USS Lexington，CV-2），“薩拉託加”號（USS Saratoga，CV-3），“突擊者”（USS Ranger，CV-4），“企業”號（USS Enterprise，CV-6）和“黃蜂”號（USS Wasp，CV-7）上。其他安裝了該雷達的戰艦包括：新型戰列艦“北卡羅來納”號（USS North Carolina，BB-55）和“華盛頓”號（USS Washington，BB-56）；老式戰列艦“德克薩斯”號（USS Texas，BB-35），“賓夕法尼亞”號（USS Pennsylvania，BB-38）和“西弗吉尼亞”（USS West Virginia，BB-48）；輕巡洋艦“辛辛那提”號（USS Cincinnati，CL-6）；以及大型水上飛機母艦“柯蒂斯”號（USS Curtiss，AV-4）和“阿爾伯馬爾”號（USS Albermarle，AV-5）。在戰爭餘下的時間裡，許多美國戰艦上都可以看到最終的量產版本——具有大型扁平天線的SK-1雷達。
圖六 “突擊者”號航母上安裝的CXAM-1雷達
日軍襲擊珍珠港後，隨著海戰的戰法發生了從戰列艦列隊打炮到以航空母艦為核心的遠端空中打擊轉變後，CXAM-1的安裝清單自然是從航母開始。但也包括了新組建的大西洋艦隊的旗艦——“德克薩斯”號戰列艦。那兩艘大型水上飛機母艦被選中的原因應該和航母差不多，因為美國海軍在很大程度上依賴遠端水上飛機進行偵察和轟炸。為這兩艘船裝備搜尋雷達不僅有助於發現敵機，還使他們能夠跟蹤和控制自己的飛機。
圖七 安裝了CAXM-1雷達的“阿爾伯馬爾”號水上飛機母艦
作為早期的雷達產品，CXAM/-1能顯示的僅僅是回波強度，即顯示不同距離的訊號強度。較大的嗶嗶聲表明有回波，操作員就可以根據它標記距離。天線可以以每分鐘五轉的標準速度進行360°掃描。結合天線的方向，操作員就可以在方點陣圖上標出目標距離。所有的這些都是人工操作，沒有像今天的平面位置指示器這樣的圖形顯示。
和XAF一樣，CXAM/-1在相對較長的波長（1.5米，相當於200兆赫茲）下工作，其14度寬的無線電波束可以提供3度的解析度。 它可以區分兩個相距366米的物體，其測距誤差在275米以內。對於一架在3000米高空飛行的戰鬥機大小目標它的探測距離在80公里左右。
顯然只能獲得水平位置是不夠的。到1945年，隨著噴氣式飛機的服役，舊的雷達的預警時間縮短，美國海軍開始尋找一種更精確地跟蹤飛機的方法，這意味著使用波束更窄、波長更短的雷達發射機。隨之而來的是CXAM/-1的一系列短波長後繼產品，即SR，SPS-6和SPS-12。一切似乎都預示著1938年代的系統即將淘汰。
圖八 早期的短波長雷達SPS-12的天線
但是，在測試這些新型號時，它們產生了令人意想不到的結果。新的，更加流線型的噴氣式戰鬥機將這些短波脈衝全部漫反射掉了。雷達接收機無法接收到足夠強的回波訊號。雖然帶有外部炸彈或副油箱的噴氣機相對較容易被發現和追蹤，但沒有攜帶這些附屬物的噴氣機卻很難被發現。
圖九 迴歸長波長的SPS-43對空搜尋雷達
NRL的雷達專家很快找到了問題所在，即雷達波長越長，目標形狀的細節對訊號的影響就越小。 結果，美國海軍又為航空母艦和導彈巡洋艦開發了帶有超寬天線的新長波雷達：SPS-17，SPS-29，SPS-37和SPS-43。它們的天線讓人想起20世紀30、40年代的“大床墊”。這些雷達後來被換成了現在仍在使用的短波長SPS-49。後者透過採用更好的訊號處理技術，來克服在探測流線型的噴氣式飛機方面的不足。
圖十 AN/SPS-49對空搜尋雷達直到現在仍在使用
圖十一 中國某型導彈驅逐艦最新型號上的對空搜尋雷達
圖一 “紐約”號戰列艦上的XAF實驗雷達
這張圖是1938年在“紐約”號戰列艦（USS New York，BB-34）上拍攝的，注意在艦橋駕駛室上方那個看起來像是矩形框的物體。它並不是超大的彈簧床墊，也不是早期型號的太陽能電池板，而是XAF（eXpressApp Framework，快速應用框架）的天線。XAF就是美國大型軍艦上安裝的第一套雷達裝置。
圖二 “紐約”號戰列艦上安裝的XAF雷達，天線轉到了和戰艦中軸線垂直的方向
圖三 XAF實驗雷達的無線電波發射機和接收機
隨後“紐約”號使用雷達參加了在加勒比海地區進行的冬季戰鬥演習。在近三個月的不間斷執行中，XAF每天平均開機近二十小時，顯示出了超出預期的效能和可靠性。它可以最遠探測到100海里外的飛機和15海里外的船隻。該雷達還被用於導航和火炮射擊訓練，可以提供跟蹤飛行中的彈丸和彈著點，射程和方向都非常精確，即使在夜間或在霧中也可精確瞄準敵方船隻並檢測到附近的陸地或障礙物。新裝置的成功測試使美國海軍深信雷達是一個贏得勝利的天賜之物。
一夜之間，用戰鬥機保衛航空母艦成為可能。沒有雷達，航母就永遠不會有足夠的攻擊預警，也不可能在空中保持足夠的戰鬥機防禦或摧毀攻擊者。雷達透過使襲擊喪失突然性解決了這個問題。美國海軍又花了好幾年的時間來進一步瞭解如何使用雷達進行防禦的戰術戰法。當它最終在1943–44年透過建立戰鬥資訊中心建立了標準作戰體系後，新技術被證明是美國快速航母特混艦隊取得勝利的關鍵因素。雷達在第二次世界大戰中取得的最大勝利是在1944年6月菲律賓海戰的“馬里亞納獵火雞”中，徹底摧毀了日本的航空母艦部隊。
圖四 藝術家筆下的“馬里亞納獵火雞”
在1938年“紐約”號上的試驗結束後，美國無線電公司（Radio Corporation of America，RCA）根據NRL的設計生產了一個試驗版本雷達，稱為CXAM。美國海軍於1940年7月和8月在航空母艦“約克敦”號（USS Yorktown，CV-5），戰列艦“加利福尼亞”號（USS California，BB-44），以及重巡洋艦“切斯特”號（USS Chester，CA-27），“芝加哥”號（USS Chicago，CA-29），“北安普敦”號（USS Northampton，CA-26）和“彭薩科拉”號（USS Pensacola，CA-24）上安裝了六套CXAM雷達。新的CXAM雷達天線都可以向後傾斜以改變無線電脈衝束的仰角，希望在探測目標的方位和距離的同時也可以測量目標的高度。但是事實證明，無線電波束的波長太大了。
圖五 “彭薩科拉”號重巡洋艦上安裝的CAXM雷達，這張圖顯示了天線沒有成垂直狀態
之後，迅速組裝了第二個試驗型號CXAM-1取消了無線電波在豎直平面的俯仰功能。1941年下半年開始該新型號雷達被安裝在航空母艦“列剋星敦”號（USS Lexington，CV-2），“薩拉託加”號（USS Saratoga，CV-3），“突擊者”（USS Ranger，CV-4），“企業”號（USS Enterprise，CV-6）和“黃蜂”號（USS Wasp，CV-7）上。其他安裝了該雷達的戰艦包括：新型戰列艦“北卡羅來納”號（USS North Carolina，BB-55）和“華盛頓”號（USS Washington，BB-56）；老式戰列艦“德克薩斯”號（USS Texas，BB-35），“賓夕法尼亞”號（USS Pennsylvania，BB-38）和“西弗吉尼亞”（USS West Virginia，BB-48）；輕巡洋艦“辛辛那提”號（USS Cincinnati，CL-6）；以及大型水上飛機母艦“柯蒂斯”號（USS Curtiss，AV-4）和“阿爾伯馬爾”號（USS Albermarle，AV-5）。在戰爭餘下的時間裡，許多美國戰艦上都可以看到最終的量產版本——具有大型扁平天線的SK-1雷達。
圖六 “突擊者”號航母上安裝的CXAM-1雷達
日軍襲擊珍珠港後，隨著海戰的戰法發生了從戰列艦列隊打炮到以航空母艦為核心的遠端空中打擊轉變後，CXAM-1的安裝清單自然是從航母開始。但也包括了新組建的大西洋艦隊的旗艦——“德克薩斯”號戰列艦。那兩艘大型水上飛機母艦被選中的原因應該和航母差不多，因為美國海軍在很大程度上依賴遠端水上飛機進行偵察和轟炸。為這兩艘船裝備搜尋雷達不僅有助於發現敵機，還使他們能夠跟蹤和控制自己的飛機。
圖七 安裝了CAXM-1雷達的“阿爾伯馬爾”號水上飛機母艦
作為早期的雷達產品，CXAM/-1能顯示的僅僅是回波強度，即顯示不同距離的訊號強度。較大的嗶嗶聲表明有回波，操作員就可以根據它標記距離。天線可以以每分鐘五轉的標準速度進行360°掃描。結合天線的方向，操作員就可以在方點陣圖上標出目標距離。所有的這些都是人工操作，沒有像今天的平面位置指示器這樣的圖形顯示。
和XAF一樣，CXAM/-1在相對較長的波長（1.5米，相當於200兆赫茲）下工作，其14度寬的無線電波束可以提供3度的解析度。 它可以區分兩個相距366米的物體，其測距誤差在275米以內。對於一架在3000米高空飛行的戰鬥機大小目標它的探測距離在80公里左右。
顯然只能獲得水平位置是不夠的。到1945年，隨著噴氣式飛機的服役，舊的雷達的預警時間縮短，美國海軍開始尋找一種更精確地跟蹤飛機的方法，這意味著使用波束更窄、波長更短的雷達發射機。隨之而來的是CXAM/-1的一系列短波長後繼產品，即SR，SPS-6和SPS-12。一切似乎都預示著1938年代的系統即將淘汰。
圖八 早期的短波長雷達SPS-12的天線
但是，在測試這些新型號時，它們產生了令人意想不到的結果。新的，更加流線型的噴氣式戰鬥機將這些短波脈衝全部漫反射掉了。雷達接收機無法接收到足夠強的回波訊號。雖然帶有外部炸彈或副油箱的噴氣機相對較容易被發現和追蹤，但沒有攜帶這些附屬物的噴氣機卻很難被發現。
圖九 迴歸長波長的SPS-43對空搜尋雷達
NRL的雷達專家很快找到了問題所在，即雷達波長越長，目標形狀的細節對訊號的影響就越小。 結果，美國海軍又為航空母艦和導彈巡洋艦開發了帶有超寬天線的新長波雷達：SPS-17，SPS-29，SPS-37和SPS-43。它們的天線讓人想起20世紀30、40年代的“大床墊”。這些雷達後來被換成了現在仍在使用的短波長SPS-49。後者透過採用更好的訊號處理技術，來克服在探測流線型的噴氣式飛機方面的不足。
圖十 AN/SPS-49對空搜尋雷達直到現在仍在使用
圖十一 中國某型導彈驅逐艦最新型號上的對空搜尋雷達