相控陣?yán)走_(dá)的工作原理

硬件型號(hào)：Hypersen HPS-3D160雷達(dá)傳感器

系統(tǒng)版本：雷達(dá)傳感器系統(tǒng)

一般的雷達(dá)波束掃描是靠雷達(dá)天線的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，被稱為機(jī)械掃描。而相控陣?yán)走_(dá)是用電的方式控制雷達(dá)波束的指向變動(dòng)來進(jìn)行掃描發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的。這種方式被稱為電掃描。相控陣?yán)走_(dá)雖然不能像其他雷達(dá)那樣靠旋轉(zhuǎn)天線來使電磁辦轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)相位一個(gè)相位地進(jìn)行搜索。但它自有自己的“絕招”，那就是使用“移相器”來實(shí)現(xiàn)電磁瓣轉(zhuǎn)動(dòng)。

在相控陣?yán)走_(dá)直徑為幾十米的圓形天線陣上，排列著上萬個(gè)能發(fā)射電磁波的輻射器，每個(gè)輻射器配有一個(gè)“移相器”，每個(gè)“移相器”都由電子計(jì)算機(jī)控制。當(dāng)雷達(dá)工作時(shí)，電子計(jì)算機(jī)就通過控制這些“移相器”，來改變每個(gè)輻射器向空中發(fā)射電磁波的“相位”，從而使電磁辦能像轉(zhuǎn)動(dòng)的天線一樣，一個(gè)相位一個(gè)相位地偏轉(zhuǎn)，從而完成對(duì)空搜索使命。例如，美國(guó)裝備的“鋪路爪”相控陣預(yù)警雷達(dá)在固定不動(dòng)的圓形天線陣上，排列著15360個(gè)能發(fā)射電磁波的輻射器和2000個(gè)不發(fā)射電磁波的輻射器。這15360個(gè)輻射器分成96組，與其他不發(fā)射電磁波的輻射器搭配起來。這樣，每組由各自的發(fā)射機(jī)供給電能，也由各自的接收機(jī)來接收自己的回波。所以，它實(shí)際上是％部雷達(dá)的組合體。如果我們把通常的雷達(dá)稱作“個(gè)體戶”，那么相控陣?yán)走_(dá)就相當(dāng)于一個(gè)“合作社”了。

相控陣?yán)走_(dá)使用1個(gè)不動(dòng)的天線陣面，就可以對(duì)120°扇面內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，使用3個(gè)天線陣面，就能實(shí)現(xiàn)360°無間斷的目標(biāo)探測(cè)和跟蹤。“鋪路爪”就有3個(gè)固定不動(dòng)的大型天線面陣，可以對(duì)360°范圍內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，探測(cè)距離達(dá)5000公里。當(dāng)相控陣?yán)走_(dá)警戒、搜索遠(yuǎn)距離目標(biāo)時(shí)，雖然看不到天線轉(zhuǎn)動(dòng)，但上萬個(gè)輻射器通過電子計(jì)算機(jī)控制集中向一個(gè)方向發(fā)射、偏轉(zhuǎn)，即使是上萬公里外來襲的洲際導(dǎo)彈和幾萬公里遠(yuǎn)的衛(wèi)星，也逃不過它的“眼睛”。如果是對(duì)付較近的目標(biāo)，這些輻射器又可以分工負(fù)責(zé)，有的搜索、有的跟蹤、有的引導(dǎo)，同時(shí)工作。每個(gè)“移相器”可根據(jù)自己擔(dān)負(fù)的任務(wù)，使電磁辦在不同的方向上偏轉(zhuǎn)，相當(dāng)于無數(shù)個(gè)天線在轉(zhuǎn)動(dòng)，其速度之快非一般天線所能相比。正是由于這種雷達(dá)天線摒棄了一般雷達(dá)天線的工作原理，利用“移相器”來實(shí)現(xiàn)電磁瓣的轉(zhuǎn)動(dòng)，人們給它起了個(gè)與眾不同的名字——相控陣?yán)走_(dá)，代表著“相位可以控制的天線陣”的含義。

（圖片來源于互聯(lián)網(wǎng)）