目前的火控雷达,波长最长的处于S波段(分米波),多集中在C波段(中心波长5厘米)以上。主要是因为在现实的雷达天线尺寸限制下,波长太长了,波束就比较宽,难以保证精度。而作为预警雷达,频率又不能太高,否则一来波束过窄,不利于搜索速度;二来大气损耗较大,不利于远距离探测。在预警探测和火控引导之间的折中点在S波段。即便是S波段,也需要很大的雷达孔径面积,才能实现基本的火控要求,预警机的天线面积未必能满足这类要求。同时,使用S波段不利于反隐身。

如何解决探测精度和反隐身需求之间的矛盾呢?一个可行的办法是搞双波段雷达。有消息称,俄罗斯的A-100预警指挥机配备了由Vega Concern公司开发的新一代Premier有源相控阵雷达,安装在机身上方的旋转雷达罩里。当然,双波段雷达并非是一个新概念。以色列的系列共形阵预警机就使用了“双波段”技术。例如“海雕”预警机实际上就使用了双波段雷达。其机身共形阵为L波段,机头使用了S波段雷达。这样布局主要是为了满足全向探测的均衡性的要求。其由于机头空间较小,如果使用波长较长L波段,那么容纳的收发组件就比较少,所以使用了波长更短的S波段雷达,以便塞进更多的收发组件,提高功率,增大前向的探测距离。即便如此,其前向探测距离仍然大幅度小于两侧的共形阵探测距离。

由此来看,双波段带来的好处也是显而易见的。不过,双波段用于采用背负式圆盘布局的预警机才能较好实现全向均衡探测。因此,这又会进一步引发天线布局形式的综合评估。

E-737预警机在“平衡木”的基础上增加测一个用于前后向探测的、位于平衡木上方的“顶帽”结构,形成了一个T字形阵。

天线布局的纠结

在选择天线布局形式时,既要考虑可用的天线面积(通常面积越大探测距离越远),还要考虑探测的均衡性和对飞机的气动影响。现役的预警机,其雷达布局形式大致分为四类。

第一种也是较早的布局形式当属背负式圆盘。也就是在机身上加起一个蘑菇状圆盘,内装雷达天线。这种天线可以是单面阵、双面阵、三面阵,而印度前段时间还推出了更为惊人的四面阵天线。背负式圆盘的最大优势是具有均衡的探测能力,也就是说全方向无死角覆盖,而且各方向探测距离相当。另外一个优势是便于使用双波段天线。比如以背靠背的形式分别安装一个P波段天线和一个S波段天线,采用机相扫结合方式进行扫描,可解决两个波段的天线全向探测问题。它的问题是天线尺寸受限较大。