无源相控阵与有源相控阵

相控阵雷达是改变雷达波相位来改变波束方向的雷达,这种雷达扫描速率比机械方式要高得多、波束方向改变快,有更强的多目标接战能力,边扫描边跟踪能力,以及空对空-空对地多模式同时工作的能力。相控阵雷达根据发射方式分如下两种:

  • 1、无源相控阵(PESA):天线表面的阵列单元只有改变“信号相位”的能力而没有发射信号的能力,信号产生还是天线后的行波管来完成的;
  • 2、有源相控阵(AESA):天线表面的每一个阵列单元T/R都能完整地包含信号产生、发射与接收的能力,也被称为主动相控阵;

前者结构相对简单,技术门槛相对低,而后者要求就高了,有源相控阵雷达即使有部分受损,剩下的部分依然可以正常工作。

平板缝隙阵的性能其实也不错,缺点是无法改变雷达波相位以改变波束方向,所以只能机械扫描,需要装一台电机让天线转起来,相控阵完全没有这个问题。因此使用相控阵天线的预警机不需要电机带动旋转,只需要三面阵拼接覆盖360度扫描范围即可。

美国的E-3预警机使用的是平板缝隙阵,虽然可以改成相控阵,但平板缝隙阵属于单/双面阵,相控阵需要三面阵,整个雷达罩都要重新设计,无论是气动特性还是结构重量都会大幅度改变,而且E-3预警机数量高达68架,这一改估计能改出个天价!目前E-3预警机还能凑合着用,所以机载计算机,发射单元等都已经升级,但并没有升级到相控阵的计划。

数字阵列与共形阵列

数字阵与共形阵其实都属于相控阵,不过两者还是有很大区别的,传统的相控阵雷达,是依靠移相器、衰减器和微波合成网络来实现波束在空间扫描,其本质还是一种在模拟域的基于射频器件和馈电网络构建的运算处理方式。