相控陣雷達的工作原理

硬件型號：Hypersen HPS-3D160雷達傳感器

系統(tǒng)版本：雷達傳感器系統(tǒng)

一般的雷達波束掃描是靠雷達天線的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)的，被稱為機械掃描。而相控陣雷達是用電的方式控制雷達波束的指向變動來進行掃描發(fā)現(xiàn)目標的。這種方式被稱為電掃描。相控陣雷達雖然不能像其他雷達那樣靠旋轉(zhuǎn)天線來使電磁辦轉(zhuǎn)動，一個相位一個相位地進行搜索。但它自有自己的“絕招”，那就是使用“移相器”來實現(xiàn)電磁瓣轉(zhuǎn)動。

在相控陣雷達直徑為幾十米的圓形天線陣上，排列著上萬個能發(fā)射電磁波的輻射器，每個輻射器配有一個“移相器”，每個“移相器”都由電子計算機控制。當雷達工作時，電子計算機就通過控制這些“移相器”，來改變每個輻射器向空中發(fā)射電磁波的“相位”，從而使電磁辦能像轉(zhuǎn)動的天線一樣，一個相位一個相位地偏轉(zhuǎn)，從而完成對空搜索使命。例如，美國裝備的“鋪路爪”相控陣預警雷達在固定不動的圓形天線陣上，排列著15360個能發(fā)射電磁波的輻射器和2000個不發(fā)射電磁波的輻射器。這15360個輻射器分成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)射機供給電能，也由各自的接收機來接收自己的回波。所以，它實際上是％部雷達的組合體。如果我們把通常的雷達稱作“個體戶”，那么相控陣雷達就相當于一個“合作社”了。

相控陣雷達使用1個不動的天線陣面，就可以對120°扇面內(nèi)的目標進行探測，使用3個天線陣面，就能實現(xiàn)360°無間斷的目標探測和跟蹤。“鋪路爪”就有3個固定不動的大型天線面陣，可以對360°范圍內(nèi)的目標進行探測，探測距離達5000公里。當相控陣雷達警戒、搜索遠距離目標時，雖然看不到天線轉(zhuǎn)動，但上萬個輻射器通過電子計算機控制集中向一個方向發(fā)射、偏轉(zhuǎn)，即使是上萬公里外來襲的洲際導彈和幾萬公里遠的衛(wèi)星，也逃不過它的“眼睛”。如果是對付較近的目標，這些輻射器又可以分工負責，有的搜索、有的跟蹤、有的引導，同時工作。每個“移相器”可根據(jù)自己擔負的任務，使電磁辦在不同的方向上偏轉(zhuǎn)，相當于無數(shù)個天線在轉(zhuǎn)動，其速度之快非一般天線所能相比。正是由于這種雷達天線摒棄了一般雷達天線的工作原理，利用“移相器”來實現(xiàn)電磁瓣的轉(zhuǎn)動，人們給它起了個與眾不同的名字——相控陣雷達，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)）