相控阵雷达

相控阵雷达（phasedarrayradar）•简介•原理•优点•发展历程•展望一、简介•相控阵雷达又称作相位控制阵列雷达，是一种以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达，因为是以电子方式控制波束而非传统的机械转动天线面方式，故又称为电子扫描雷达。二、原理•仿生学：蜻蜓的每只眼睛有许许多多个小眼睛组成，每个小眼都能成独立的像，这样就使得蜻蜓所看到的范围要比人眼大得多。与此类似，相控阵雷达的天线阵面也由许多个辐射单元和接收单元（称为阵元）组成，单元数目和雷达的功能有关，可以从几百到几万个。这些单元有规则的排列在平面上，构成阵列天线。•利用电磁波相干原理，通过计算机控制馈往各辐射单元电流的相位，就可以改变波束的方向进行扫描，故称为电扫描。辐射单元把接收到的回波信号送入主机，完成雷达对目标的搜索、跟踪和测量、每个天线单元除了有天线振子之外，还有移相器等必须的器件。不同的振子通过移相器可以被馈入不同的相位的电流，从而在空间辐射出不同方向性的波束。天线的单元数目越多，则波束在空间可能的方位就越多。三、优点•（1）能对付多目标：能同时搜索、探测和跟踪不同方向和不同高度的多批目标，并能同时制导多枚导弹攻击多个空中目标。适用于多目标、多方向、多层次空袭的作战环境。•（2）功能多，机动性强：形成多个独立控制的波束，分别用以执行搜索、探测、识别、跟踪、照射目标和跟踪、制导导弹等多种功能。•（3）反应时间短、数据率高：不需要天线驱动系统，波束指向灵活，能实现无惯性快速扫描。•（4）抗干扰能力强：可以根据不同方向上的需要分配不同的发射能量，易于实现自适应旁瓣抑制和自适应抗各种干扰。•（5）可靠性高：相控阵雷达的阵列组较多，且并联使用，即有少量组件失效，仍能正常工作。四、发展历程•（1）国外：相控阵雷达的发展可以追溯到20世纪30年代。最初由德国在“爱神”雷达的基础上研制成功。同期，美国也开展了研究工作。•50年代中期美国研制出2部实用型舰载相控阵雷达AN/SPS-32和AN/SPS-3。•60年代，美国的AN/FPS-46、AN/FPS-85、MAR、MSR，前苏联的“鸡笼”和“狗窝”。•70年代，美苏垄断格局被打破。美国的AN/TPN-25、AN/TPQ-37和GE-592、英国的AR-3D、法国的AN/TPN-25、日本的NPM-510和J/NPQ-P7、意大利的RAT-31S、德国的KR-75。•80年代以后，砷化镓（GaAs）等半导体器件的出现极大地促进了相控阵雷达的发展，出现了与防空导弹相配套的多功能相控阵雷达。如美国的“爱国者”防空导弹系统的AN/MPQ-53多功能相控阵雷达。•（2）国内：中国从60年代开始即开展相控阵技术的研究，并于70年代成功研制出7010大型远程相控阵雷达。在九十年代有研制出YLC-2全固态相控阵远程警戒雷达。2002年“海之星”舰载相控阵雷达试验成功。•不过，相对于一些陆基和舰载的大型雷达来说，机载相控阵雷达的技术难度要大的多，主要难度又集中在小体积T/R组件的研制上。国内目前单个T/R组件的生产成本要达数万人民币，而美国目前已经将T/R组件的生产成本控制在四五百美元以下，因此我们的差距还是相当大的。•AN/APG-77：1991年完成飞行试验，2007年安装在了F22战斗机上，是世界上唯一成熟的应用在战斗机上的机载相控阵雷达系统。五、展望•相控阵雷达未来发展趋势：•1有源化；•2小型化；•3机载；•谢谢大家！