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  • 1 # 使用者8630735814553

    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箇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,目標反射訊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/接收元件,每一個元件都能自己產生、接收電磁波,因此在頻寬、訊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

    有源相控陣雷達最大的難點在於發射/接收元件的製造上,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。

    相控陣雷達分有源和無源。區別在於:有源相控陣雷達的天線採用的是一種稱為T/R模組的接受與發射裝置,每一塊T/R模組都能產生電磁波而無源相控陣雷達則是使用統一的發射機和接受器,外加具有相位控制能力的相控陣天線組成,天線本身不能產生雷達波,這是結構上的區別。

    有源相控陣雷達的收發裝置只有T/R模組,所以重量較輕,故障率較低,即使幾個T/R模組損壞了,也不會影響到整臺機器的使用,而無源相控陣雷達就不具有這種優勢,這是效能上的差別。

    相控陣雷達(PAR)已在各種戰略、戰術雷達中得到廣泛使用,成了當今雷達發展的主流。採用有源相控陣天線(APAA)的雷達稱為有源相控陣雷達(APAR)。 有源相控陣天線的重要組成部分是安置在每一天線單元上的發射/接收元件(T/R元件)。

    先進工藝支撐的T/R元件的批次生產能力和成本的不斷降低,給有源相控陣雷達的發展提供了有力的技術推動。

    國內外先進的相控陣雷達均採用了有源相控陣天線,如美國AN/FPS-115(PAV PAWS)相控陣預警雷達,以色列“箭式”(ARROW)戰區導彈防禦系統(TBM)中的EL/M-2080相控陣雷達,美國用於TMD高層防禦的GBR相控陣雷達,美海軍AN/SPY-2遠端多功能相控陣雷達,美、歐、日等在研製的多種機載有源相控陣雷達及各國已研製成功的多種有源相控陣戰術雷達〔1〕等,中國南京電子技術研究所研製的YLC-6,YLC-2等也都是採用有源相控陣天線的三座標雷達。

    可以說,有源相控陣雷達已成了當今相控陣雷達發展的一個重要方向。採用集中的大功率發射機(多為電真空發射機)或若干部大功率發射機和無源相控陣天線的雷達稱為無源相控陣雷達。在很多情況下,特別是在波長較短,如在C、X、Ku、mmw波段,又要求高發射功率的情況下,無源相控陣雷達與採用眾多T/R元件的有源相控陣雷達相比,仍有其優點。

    在雷達主要戰術技術指標大體相同的情況下,在有源相控陣天線與無源相控陣天線之間做出合理的選擇,是相控陣雷達預先設計過程中必須加以考慮的一個重要問題。

    在有源與無源相控陣天線之間做出選擇,有多種出發點,其中要考慮的一個重要因素是進行功率比較,即在從陣列天線口面上輻射的RF功率相同的條件下,比較採用兩種天線對發射機輸出的總功率、相應要求的初級電源的總功率和在天線陣面上的熱耗功率,以及為實現陣面冷卻所要求的冷卻系統的功率等。

    ①可充分利用相控陣天線的空間功率合成能力,獲得雷達系統需要的總的發射訊號功率。

    ②可降低相控陣天線中饋線分系統的訊號傳輸損耗,即降低從發射機(功率放大器)輸出端至天線(發射狀態)和從天線至接收機輸出端(接收狀態)的損耗。

    ④在採用密度加權的大口徑相控陣天線時,可考慮將大部分天線單元上的T/R元件中的發射通道與接收通道分開,減少元件中收/發開關的損耗。

    ⑤當T/R元件中的發射通道研製有困難時,也可以採用半有源相控陣天線,即在每個天線單元上只保留T/R元件中的接收通道。

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