圖注：相控陣雷達相比於機械雷達，具有掃描週期短、可靠性高、功能強等諸多優點

首先，我們先來看一下相控陣雷達的定義。相控陣雷達，即相位控制電子掃描陣列雷達，其利用大量個別控制的小型天線單元排列成天線陣面，每個天線單元都由獨立的移相開關控制，其可以透過改變陣列天線中每一個天線產生電磁波的相位與幅度，以此強化電磁波在指定方向上的強度，並壓抑其他方向的強度，從而實現天線陣列無需機械轉動，就能實現波束掃描。

從其定義上，我們可以看出相控陣雷達的一些特點：第一，相控陣雷達和機械掃描雷達不同，其天線不需要機械轉動，就能實現波束的全方位掃描；第二，相控陣雷達的天線單元數量眾多，可以是幾個，也可以是成百上千個，數量可控。

其次，我們來看一看相控陣雷達的優點。相比於傳統的機械掃描雷達，相控陣雷達具有以下幾方面的優點：第一，掃描週期短，指向靈活，能實現無慣性快速掃描，資料率高；第二，多目標處理能力。相控陣雷達由眾多天線單元組成，每個單元可以形成獨立的波束，分別實現搜尋、識別、跟蹤、制導等多種功能。同時，眾多的天線單元，相應的也可以搜尋、監視更多的目標；第三，可靠性好。相控陣雷達的天線單元數量較多，如果其中一個或者數個出現了故障，其他的也能正常工作，具有較高的可靠性；第四，抗干擾能力較強，可以適應各種複雜的環境。

目前，相控陣雷達主要分為無源相控陣雷達和有源相控陣雷達兩種，其中有源相控陣雷達採用了更為先進和複雜的體制，每個天線單元就具備發射和接收訊號的能力，就是一部小型雷達，相比於無源相控陣雷達更加先進，是未來發展的主要方向和趨勢。

雷達有個重要的前端部件，叫做天線，能發射，接收訊號，傳統雷達就兩個天線，一個接收一個發射。這就是傳統的機械式掃描雷達。

這樣傳統的機械式掃描速度受到雷達轉動速度的限制，在跟蹤多目標的時候會受到比較多的限制。為了解決這個問題，就有了平板縫隙天線。

資料圖

透過改變相位使得天線在不轉動的情況下向各個方向傳送，接收雷達波。

都發展到這個程度了，我們能不能把天線弄多點呢？可以。

把許多小天線整合在一起排列安裝，就是陣列。

資料圖

這樣好處很多，理論上單個小天線就可以當作一個雷達使用，雖然功率不夠，把整個雷達的小天線按照數量分組就行了。這樣一個陣面也可以當作一個雷達。這樣，就可以持續地跟蹤若干個目標。

這種雷達就是相控陣雷達。相控陣雷達相比傳統的機械式掃描雷達有著許多優勢，如掃描速度快，同一時間的多工相容（相當於8核CPU對比單核CPU），抗干擾能力強等。

而相控陣雷達又分為有源相控陣（AESA）和無源相控陣（PESA）。前者於20世紀90年代成熟，而後者於20世紀80年代成熟。而最早使用AESA的是美國的F-22，裝備AN/APG-77有源相控陣雷達。最早裝備PESA的是蘇聯的MIG-31，N-007“閃舞”無源相控陣雷達。

而AESA與PESA的區別則在於，PESA的每個天線的訊號收發強度是統一的，由一個統一的訊號放大器決定。而AESA的每個天線都有一個獨立的訊號放大器。

資料圖（上為PESA流程，下為AESA流程）

這樣有什麼區別呢？在單個天線承擔不同的功能時，對訊號強度的需求是不一樣的。

搜尋跟蹤，電子干擾，遠端通訊所需要的訊號強度都是不同的，同一時間是不一樣的。所以AESA相比PESA有這原理上的優勢。

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第一種，無源相控陣雷達

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。並且採用中央功率產生器,利用無源網路如波導，來分配發射功率或利用透鏡系統透過自由空間，將功率分發至相位可控的輻射單元，這種無源相控陣雷達與機械掃描雷達區別，僅在於陣列的每一個輻射單元上接入一個移相器。無源相控陣雖能提供電子波束控制等好處,但這種方法可能造成嚴重的能量損失,最終導致靈敏度降低。此外，在無源相控陣中,射頻能量消耗在功分網路、移相器、環型器和發射/ 接收轉換器中,當雷達處於接收狀態時,訊號在到達低噪放大器輸入部分之前,訊號強度已經下降。

第二種有源相控陣雷達

有源相控陣雷達中的天線單元都有發射/接收元件，元件中的發射訊號功率放大器和低噪聲放大器均與天線單元直接相連，這使相控陣雷達具有下列特點：第一，減小了高頻傳輸損耗，這樣能在同樣初級電源條件下獲得更大的射頻功率，從而提高了雷達探測效能；第二，降低了大量微波元器件的耐功率要求，改善陣面結構，縮小體積，減輕了重量；第三，有利於提高雷達可靠性、工作有效性和改善系統響應速度；第四，便於數字波束形成和多個接收波束的自適應控制，便於接收機的動態範圍；第五，便於實現共型相控陣天線所必需的幅度、相位補償；第六，有利於雷達的標準化和模組化，提高批次生產能力，從而降低雷達的生產週期和成本。所以，有源相控陣雷達技術的關鍵就是高穩定性、高副引數相一致性、高效率、高可靠性的T/R元件等因素組成，這一系列需求，就促進了半導體、微電子和微組裝技術的快速發展。