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1、总第179期舰船电子工程Vol.29No.52009年第5期ShipElectronicEngineering13＊相控阵雷达的发展1)2)3)陈立潘谊春郑凯(空军雷达学院研究生管理大队1)武汉430019)(空军雷达学院信息对抗系2)武汉430019)(海军91715部队3)广州510450)摘要系统介绍了相控阵雷达的发展概况、工作原理与特点,分析和研究了当今主要相控阵技术,叙述了其主要应用领域,最后结合雷达和半导体技术对相控阵雷达的发展趋势进行了展望。关键词相控阵雷达;发展现状;发展趋势中图分类号TN95ProgressoftheP
2、hased-arrayRadarChenLi1)PanYichun2)ZhengKai3)1)(DepartmentofGraduateManagement,AFRA,Wuhan430019)(DepartmentofElectronicInformationCountermeasures,AFRA2),Wuhan430019)(No.91715TroopsofPLA3),Guangzhou510450)AbstractThispaperintroducesthedevelopmentsituation,operationalprinc
3、ipleandcharacteristicsofthephased-arrayradar(PAR)systematically,analyzesandresearchestheprimarytechniquesforPAR,illuminatesthemainapplicationfieldsofPAR,lastlyexpectstheprogresstrendsofPARonthebasisofradarandsemiconductortechniques.Keywordsphased-arrayradar(PAR),presents
4、tatus,progresstrendsClassNumberTN95用于陆基、海基、机载雷达等几乎所有领域。1引言2相控阵雷达的基本原理及特点世界上第一部相控阵雷达是德国在“爱神”雷达的基础上研制的。其天线用移相器馈电的2×6相控阵雷达(PAR)是一种以改变雷达波相位[1]个极子阵组成,产生的波束在垂直面可控。第二来改变波束方向的雷达,因为天线为相控阵形式而次世界大战结束后,相控阵雷达的发展更加迅猛,得名。相控阵天线是由许多辐射单元排阵所构成特别是80年代后,砷化镓(GaAs)等半导体器件的的定向天线,各单元的幅度激励和相位关系可控。
5、出现极大地促进了相控阵雷达的发展。由于相控天线的相位控制可采用相位法、延时法、频率法或阵雷达特别是有源相控阵雷达,具有波束扫描快、电子馈电开关等方法。在一维直线上排列若干辐波形变化灵活、功率孔径积大、易于全固态化和轻射单元形成的阵列称为线性阵列(简称线阵),在二小型化、可靠性高,容易实现天线共形设计、抗干扰维平面上排列若干辐射单元称为平面阵。辐射单能力强等特点,近年来深刻而广泛影响了雷达的发元也可以排列在曲线或曲面上,这种天线称为共形展。随着21世纪的第一个十年即将过去,相控阵阵天线。共形阵天线可以突破一般线阵和平面阵雷达正在大量取代传
6、统的机械扫描雷达,广泛地应列扫描范围的限制,实现一部天线更大的空域电＊收稿日期:2009年2月16日,修回日期:2009年2月28日作者简介:陈立,男,硕士研究生,研究方向:战场电磁环境与目标特性。潘谊春,女,教授,硕士生导师,研究方向:电子对抗。郑凯,男,助理工程师,研究方向:电子对抗应用。14陈立等:相控阵雷达的发展总第179期扫。典型的相控阵雷达利用数字控制移相器改变独的有源收发模块,并将这些模块放置在尽可能靠天线阵元相位分布来实现波束的快速扫描而非传近辐射单元的地方,在某些情况下这些辐射单元也统的机械转动天线面方式,故又称电子扫
7、描阵列成为收发模块的一部分,因此使得整个系统的损耗(ESA)雷达。大大降低。此外,有源相控阵常常使用固态集成电相控阵雷达分无源和有源两种基本类型(有的路(能比铁氧体电路实现更快的移相)来代替波导,地方分为无源、半有源和有源三种)。无源相控阵因此减小了整个系统的尺寸和体积。再者,单个收采用中央功率产生器,利用无源网络如波导来分配发模块的功率需求很低,所提供的平均故障间隔时发射功率或利用透镜系统通过自由空间将功率分间远远高于无源相控阵。发至相位可控的辐射单元(与机械扫描雷达区别仅相控阵雷达的主要特点有:在于阵列的每一个辐射单元上接入一个移相
8、器)。1)能对付多目标。相控阵雷达利用电子扫描有源相控阵通常是指每一阵元均接有一完整的、增的灵活性、快速性和按时分割原理和多波束,能同益与相位可调的、高度小型化的发射机/接收机前时搜索、探测和跟踪不同方向和
