相控阵雷达小知识
雷达是通过电磁波的反射确定目标位置的,雷达要搜索目标,就要让发射的电磁波对准该目标,而目标会在哪里出现事先谁也不知道,所以雷达需要不断改变电磁波的传播方向,以便“巡视”所有的地方。传统雷达是通过转动天线实现改变电磁波传播方向的(这种场景我们经常可以在电视里看到,所以人们开玩笑时把喜欢左顾右盼的人叫“雷达”),它的天线一般是球弧面,形状象一口锅,“锅口”转向哪个方向,电磁波才能照射到哪个方向,雷达才可以监控这个方向的目标。这样造成了许多缺点。转自81.china.com
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1、由于需要旋转,所以雷达天线不能太大,大而笨重的天线会使雷达旋转不灵活。但是天线太小又不能安装大功率的电磁波发射器;不能安装大功率发射器,就不能发射出强大的电磁波;不能发射出强大的电磁波,雷达的探测距离就近——这使雷达制造陷入两难,小了不好,大了不行。转自81.china.com
2、由于监视目标时必须先要将天线转向目标,如果不同方向同时出现多个目标,雷达顾了这一个就顾不了那一个,必定会手忙脚乱,无能为力。转自81.china.com
3、由于天线的旋转速度有限,从开始扫描这个区域到下次再回到这个区域,间隔时间较长。暂时没有照射到的地方还会形成雷达盲区,留下隐患。转自81.china.com
4、由于天线转动起来后有惯性不能马上停下,造成反应迟钝。转自81.china.com
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由此可见,传统雷达的缺点都是“旋转惹的祸”。转自81.china.com
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相控阵雷达的全称叫做“相位控制阵列雷达”。它的天线是由数以万计的小天线组成的,一个小天线只有几厘米或者更小,这些小天线按照一定的顺序排成一列一列的,形成一个大的天线方阵, 样子就象排列在向日葵花盘里的葵花子。一套雷达有四到八面天线方阵,分别安放在不同方向,各司其职,各管一方。和传统雷达不同,相控阵雷达的天线是固定的,不用转动,它是利用波的干涉来改变探测方向的。转自81.china.com
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天线方阵里的每个小天线都能独立向四周发射和接收电磁波,雷达工作以后,在它周围空间就会既有这个小天线发出的电磁波,也有那个小天线发出的电磁波,这些电磁波必然会重叠在一起。你也许会想,那不是乱套了吗?当然不会,因为这种雷达有一个聪明的“大脑”——计算机。雷达自带的计算机会按一定规律协调各个天线发射的电磁波的相位。计算机通过精确计算,让小天线各自发出相位不同的电磁波,从而让照射到需要探测地方的电磁波相位一致,互相加强,不但使电磁波传播的更远,也可以使从目标反射回来的信号更清晰;而让照射到其他地方的电磁波相位相反,抵消消失,避免产生干扰杂波。这样不用转动天线,只要给电脑主机下达一个指令,就可以让电磁波照射需要探测的区域。这就是相控阵技术,利用相控阵技术的雷达称为相控阵雷达。
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与传统雷达相比,相控阵雷达扫描非常灵活,在以微秒计算的时间内就可以扫描完一遍又开始一遍,这样所有目标都近似处于被连续监视的状态,所以相控阵雷达理论上不存在雷达盲区。这就使它能腾出手来同时跟踪更多的目标(传统雷达能跟踪个位数的目标,相控阵雷达可以跟踪200到400个)。天线无需转动也让它可以拥有足够大的体积来安装大功率的发射器,使探测距离足够远(传统雷达探测距离在200公里左右,相控阵雷达可以达到500公里)。转自81.china.com
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另外,比起普通雷达相控阵雷达还有下列一些其它优点:转自81.china.com
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1、全能。相控阵雷达的指向是由电脑控制的,可以实现瞬间改变,能够同时完成对空、对地、对海的探测,可以把原来多种型号雷达的任务一肩挑;因为有电脑计算,所以不需要更换硬件就可以发射出各种不同频率的电磁波,只要捕捉到敌方的通信信号,马上就可以依样画葫芦对敌人进行干扰,所以它同时也具有电磁对抗机的功能。可以这么说: 相控阵雷达是雷达世界里的全能冠军。转自81.china.com
2、耐用。相控阵雷达的天线是很多独立的小天线组合成的,如果其中的一部分发生故障,雷达还能“带病坚守岗位”有效地工作。这在战时尤为重要,可以减少敌人的可乘之机。 转自81.china.com
3、隐身。相控阵雷达没有普通雷达的天线座和机械转动装置,可以根据需要设计成几何平面,将敌方雷达的电磁波反射到其它地方,降低自身的雷达反射面积,达到“隐身”的效果。
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