相控陣?yán)走_(dá)基礎(chǔ)知識(shí)

相控陣?yán)走_(dá)基礎(chǔ)知識(shí)

相控陣?yán)走_(dá)即相位控制電子掃描陣列雷達(dá)，其快速而精確轉(zhuǎn)換波束的能力

使雷達(dá)能夠在Imin內(nèi)完成全空域的掃描。所謂相控陣?yán)走_(dá)是由大量相同的輻射

單元組成的雷達(dá)面陣，每個(gè)輻射單元在相位和幅度上獨(dú)立受波控和移相器控制，

能得到精確可預(yù)測(cè)的輻射方向圖和波束指向。雷達(dá)工作時(shí)發(fā)射機(jī)通過(guò)饋線網(wǎng)絡(luò)

將功率分配到每個(gè)天線單元，通過(guò)大量獨(dú)立的天線單元將能量輻射出去并在空

間進(jìn)行功率合成，形成需要的波束指向。

目錄

1.概念..........................................................................1

2.發(fā)展歷史....................................................................2

3.種類(lèi)........................................................................2

4.特點(diǎn)........................................................................3

4.1.同時(shí)針對(duì)多個(gè)目標(biāo)......................................................3

4.2.功能的多樣性機(jī)動(dòng)性強(qiáng)..................................................3

4.3.對(duì)干擾的抵抗能力強(qiáng)....................................................3

5.現(xiàn)實(shí)應(yīng)用....................................................................3

6.原理........................................................................4

7.分類(lèi)........................................................................6

8.發(fā)展趨勢(shì).....................................................................7

9.優(yōu)點(diǎn).........................................................................8

10.安全性.....................................................................9

10.1.電氣安全性............................................................10

10.2.結(jié)構(gòu)安全性............................................................10

10.3.人機(jī)安全性............................................................10

1.概念

相控陣?yán)走_(dá)（PAR）,就是指通過(guò)相位控制電子對(duì)陣列雷達(dá)進(jìn)行掃描，利用

大量的個(gè)別控制的小型的天線進(jìn)行單元排列，最終形成天線陣面，并且每一個(gè)

天線單元都由各自獨(dú)立的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，形成不同的相位波束。相控陣的發(fā)射

是以一種干涉原理形成一個(gè)將近于直的雷達(dá)主瓣，許多旁瓣的產(chǎn)生是因?yàn)檫M(jìn)行

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組合的天線單元是不均勻的。

2.發(fā)展歷史

相控陣技術(shù)，早在20世紀(jì)30年代后期就已經(jīng)出現(xiàn)。1937年，美國(guó)首先開(kāi)

始這項(xiàng)研究工作。但一直到20世紀(jì)50年代中期才研制出2部實(shí)用型艦載相控

陣?yán)走_(dá)。

20世紀(jì)60年代，美國(guó)和前蘇聯(lián)相繼研制和裝備了多部相控陣?yán)走_(dá)，多用

于彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，如美國(guó)的AN/FPS-46、AN/FPS-85,MAR、MSR,前蘇

聯(lián)的“雞籠”和“狗窩”等。這些都屬于固定式大型相控陣?yán)走_(dá)，其共同點(diǎn)：

采用固定式平面陣天線，天線體積大、輻射功率高、作用距離遠(yuǎn)。其中美國(guó)的

AN/FPS-85和前蘇聯(lián)的“狗窩”最為典型。

20世紀(jì)70年代，相控陣?yán)走_(dá)得到了迅速發(fā)展，除美蘇兩國(guó)外，又有很多

國(guó)家研制和裝備了相控陣?yán)走_(dá)，如英、法、日、意、德、瑞典等。其中最為典

型的有：美國(guó)的AN/TPN-25、AN/TPQ-37和GE-592、英國(guó)的AR-3D、法國(guó)的

AN/TPN-25,日本的NPM-510和J/NPQ-P7,意大利的RAT-31S,德國(guó)的KR-75

等。這一時(shí)期的相控陣?yán)走_(dá)具有機(jī)動(dòng)性高、天線小型化、天線掃描體制多樣化、

應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。

20世紀(jì)80年代，相控陣?yán)走_(dá)由于具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，得到了更進(jìn)一步

的應(yīng)用。在已裝備和正在研制的新一代中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中多采用多

功能相控陣?yán)走_(dá)，它已成為第三代中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的一個(gè)重要標(biāo)志。

從而，大大提高了防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能。在21世紀(jì)，相控陣?yán)走_(dá)隨著

科技的不斷發(fā)展和現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)兵器的特點(diǎn)，其制造和研究將會(huì)更上一層樓。

3.種類(lèi)

相控陣?yán)走_(dá)可以分成兩個(gè)種類(lèi)。第一，被動(dòng)無(wú)源式，簡(jiǎn)稱(chēng)PESA,它是一種

技術(shù)性能比較低的雷達(dá)，在上世紀(jì)80年代已經(jīng)發(fā)展成熟，并且應(yīng)用于艦艇和中

小型的飛機(jī)上面。第二種，是比第一種性能更加優(yōu)異，發(fā)展前景也足夠好，并

且技術(shù)性能也更加的高的雷達(dá)技術(shù)，這種技術(shù)是到了90年代末才得以應(yīng)用，開(kāi)

始應(yīng)用于戰(zhàn)機(jī)和艦載系統(tǒng)的，這種技術(shù)就是“主動(dòng)有源式（AESA）”。

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4.特點(diǎn)

相控陣?yán)走_(dá)相比其他的雷達(dá)是具有強(qiáng)大生命力和靈活性，是由于它遠(yuǎn)勝于

一般的、應(yīng)用機(jī)械進(jìn)行掃描的雷達(dá)，它的特點(diǎn)主要有如下幾個(gè)方面。

4.1.同時(shí)針對(duì)多個(gè)目標(biāo)

相控陣?yán)走_(dá)是使用電子掃描的，它的波束指向具有靈活性，使得掃描可以

快速進(jìn)行，也可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)的同時(shí)跟蹤，并與計(jì)算機(jī)相互配合能對(duì)多個(gè)不

同方向、不同高度的目標(biāo)進(jìn)行有效的發(fā)現(xiàn)、勘探以及進(jìn)行跟蹤，與此同時(shí)能夠

引導(dǎo)多枚導(dǎo)彈對(duì)眾多個(gè)空中的目標(biāo)進(jìn)行攻擊。因此相控陣?yán)走_(dá)多使用于目標(biāo)眾

多、方向不同并且有不同層次的空襲中。

4.2.功能的多樣性機(jī)動(dòng)性強(qiáng)

相控陣?yán)走_(dá)是一部可以代替多部專(zhuān)用雷達(dá)工作的系統(tǒng)，它可以同時(shí)形成多

個(gè)波束并且對(duì)其進(jìn)行獨(dú)立的控制。這些波束可以進(jìn)行搜索、勘探、識(shí)別、跟蹤、

對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射以及對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行制導(dǎo)等。正因?yàn)槿绱?，它可以很大程度的?duì)武

器系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行減少，從而提升了系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)能力。

4.3.對(duì)干擾的抵抗能力強(qiáng)

相控陣?yán)走_(dá)具有非常高的功率并且能對(duì)能量進(jìn)行合理地管理，并對(duì)主瓣增

益進(jìn)行控制根據(jù)方向的不同分配不同的能量并進(jìn)行發(fā)射，這樣做更有益于對(duì)自

適應(yīng)旁瓣的抑制。也有益于進(jìn)行各種干擾自適應(yīng)的抵抗，可以快速的發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距

離目標(biāo)以及小型雷達(dá)反射面的目標(biāo)，與此同時(shí)還可以對(duì)反輻射導(dǎo)彈的抵抗能力。

相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)射系統(tǒng)由數(shù)十至上百塊功率放大模塊組成，通過(guò)相控陣天

線采用集中式發(fā)射，集中向天線面陣饋電并通過(guò)移相控制波束方向，發(fā)射饋線

損耗較大，同時(shí)放大模塊故障率較高。相控陣發(fā)射機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作后，經(jīng)常出現(xiàn)

個(gè)別功率放大模塊和線纜老化情況，雖然不會(huì)使雷達(dá)整體停止工作，但輻射方

向圖和波束指向均會(huì)發(fā)生偏移，進(jìn)而對(duì)雷達(dá)精度和探測(cè)范圍產(chǎn)生影響，亟需低

成本的有效、可靠方法實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)全部功率放大模塊的有效實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而降

低相控陣?yán)走_(dá)檢修維護(hù)的難度。

5.現(xiàn)實(shí)應(yīng)用

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相控陣?yán)走_(dá)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中廣泛地應(yīng)用著電子定位技術(shù)，并且對(duì)其進(jìn)行了深

入的探索，在軍事中，?？罩羞M(jìn)行遠(yuǎn)程的精準(zhǔn)打擊是很大的需求，這就要求定

位技術(shù)的更深層次的應(yīng)用。

靶場(chǎng)測(cè)量：靶場(chǎng)是常見(jiàn)的對(duì)武器裝備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以及鑒定的場(chǎng)所，還可以對(duì)

航天器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、發(fā)射。靶場(chǎng)的測(cè)量是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為應(yīng)用服務(wù)的。

1.導(dǎo)彈靶場(chǎng)。導(dǎo)彈靶場(chǎng)分為兩個(gè)部分，即上靶場(chǎng)和下靶場(chǎng)，上靶場(chǎng)也被稱(chēng)為

發(fā)射區(qū)或者首區(qū)，下靶場(chǎng)也叫做再入?yún)^(qū)或者是落區(qū)、著彈區(qū)。導(dǎo)彈的上靶場(chǎng)是

對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行發(fā)射的場(chǎng)所。它的主要任務(wù)就是監(jiān)視導(dǎo)彈的飛行軌道是否是預(yù)設(shè)軌

道，是確認(rèn)靶場(chǎng)安全的依據(jù)，并且對(duì)新型的導(dǎo)彈在飛行過(guò)程中出現(xiàn)的各種物理

現(xiàn)象提供數(shù)據(jù)。導(dǎo)彈的下靶場(chǎng)，主要是對(duì)導(dǎo)彈目標(biāo)的特性以及反導(dǎo)武器的系統(tǒng)

進(jìn)行測(cè)量和鑒定的場(chǎng)所。

2.航天靶場(chǎng)。戰(zhàn)略導(dǎo)彈是航天運(yùn)載火箭的基礎(chǔ)，所以，早期的導(dǎo)彈靶場(chǎng)想在

依舊是中孤傲的航天器發(fā)射點(diǎn)。

3.常規(guī)靶場(chǎng)。常規(guī)靶場(chǎng)可以分為常規(guī)兵器靶場(chǎng)以及電子靶場(chǎng)。其中常規(guī)兵器

靶場(chǎng)一向是各個(gè)國(guó)家要進(jìn)行大力發(fā)展的重點(diǎn)。它具有威力大，精度高，多種功

能，效能好以及費(fèi)用低廉的特點(diǎn)。

6.原理

在生物學(xué)中蜻蜓的眼睛是復(fù)眼，每只眼睛均由許多個(gè)小眼組成，且每個(gè)小

眼都能完整的成像，這樣就使得蜻蜓所看到的范圍要比人眼大得多。與此類(lèi)同，

相控陣天線的輻射單元少則有幾百，多則數(shù)千，甚至上萬(wàn)。每個(gè)陣元（或一組陣

元）后接一個(gè)可控移相器，利用控制這些移相器相移量的大小來(lái)改變各陣元間的

相對(duì)饋電相位，從而改變天線陣面上電磁波的相位分布，使得波束在空間按一

定規(guī)律掃描。

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(chēng)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(lái)進(jìn)行掃描發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的。這種

方式被稱(chēng)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(lái)使電磁

瓣轉(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(lái)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(wàn)個(gè)能發(fā)射電磁波

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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(guò)控制這些“移相器”，來(lái)改變每個(gè)輻

射器向空中發(fā)射電磁波的“相位”，從而使電磁瓣能像轉(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(lái)。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(lái)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(chēng)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(wú)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(wàn)個(gè)輻射器通過(guò)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(wàn)公里外來(lái)襲的洲際導(dǎo)彈和幾萬(wàn)公里遠(yuǎn)的衛(wèi)星，也逃不過(guò)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)，使電磁瓣在不

同的方向上偏轉(zhuǎn)，相當(dāng)于無(wú)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(lái)實(shí)

現(xiàn)電磁瓣的轉(zhuǎn)動(dòng)，人們給它起了個(gè)與眾不同的名字一一相控陣?yán)走_(dá)，代表著“相

位可以控制的天線陣”的含義。

相同頻率，不同相位的信號(hào)疊加后的效果如圖。移相器的作用是將信號(hào)的

相位移動(dòng)一個(gè)角度，相位和頻率保持穩(wěn)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系是移相器的一個(gè)特性。

有了信號(hào)疊加的原理和移相器，相控陣?yán)走_(dá)原理很簡(jiǎn)單了，其基本思想：

通過(guò)改變每個(gè)輻射元件發(fā)射信號(hào)的相位，以提供相長(zhǎng)/相消干涉，以便在期望的

方向上形成波束，從而控制波束指向不需要通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)了。

實(shí)際上，無(wú)源和有源相控陣?yán)走_(dá)(ActivePhasedArrayRadar。APAR)的天線

陣基本相同，二者的主要區(qū)別在于發(fā)射/接收元素的多少。

無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)只有一個(gè)發(fā)射機(jī)，多個(gè)天線單元。每個(gè)天線輻射源的波前

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是球面的，但它們?cè)谔炀€的前面組合（疊加），從而產(chǎn)生沿特定方向行進(jìn)的平

面波。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制改變相移，從而改變波束的指向角度0。

無(wú)源相控陣采用集中功率發(fā)射，利用無(wú)源網(wǎng)絡(luò)（如波導(dǎo)）來(lái)分配發(fā)射功率或利

用透鏡系統(tǒng)通過(guò)自由空間將功率分發(fā)至相位可控的輻射單元（與機(jī)械掃描雷達(dá)

的區(qū)別僅在于陣列的每一個(gè)輻射單元上接人一個(gè)移相器）。

無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)僅有一個(gè)中央發(fā)射機(jī)和一個(gè)接收機(jī)，發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的高頻能

量經(jīng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)分配給天線陣的各個(gè)輻射器，目標(biāo)反射信號(hào)經(jīng)接收機(jī)統(tǒng)一放大

（這一點(diǎn)與普通雷達(dá)區(qū)別不大）。

有源相控陣?yán)走_(dá)是相控陣?yán)走_(dá)的一種。有源相控陣?yán)走_(dá)的每個(gè)輻射器都配

裝有一個(gè)發(fā)射/接收組件，每一個(gè)組件都能自己產(chǎn)生、接收電磁波，因此在頻寬、

信號(hào)處理和冗度設(shè)計(jì)上都比無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)具有較大的優(yōu)勢(shì)。正因?yàn)槿绱耍?/p>

使得有源相控陣?yán)走_(dá)的造價(jià)昂貴，工程化難度加大。

但有源相控陣?yán)走_(dá)在功能上有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，有可能取代無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)。無(wú)

源相控陣?yán)走_(dá)的技難度要小得多，它在功率、效率、波束控制及可靠性等方面

雖不如有源相控陣?yán)走_(dá)，但在功能上卻明顯優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)械掃描雷達(dá)，且開(kāi)發(fā)成

本低，不失為一種較優(yōu)的折中方案。因此，在滿足性能指標(biāo)要求的前提下可選

擇無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)作為有源相控陣?yán)走_(dá)的過(guò)渡方案。

7.分類(lèi)

相控陣?yán)走_(dá)分為有源和無(wú)源兩類(lèi)。其實(shí)，有源和無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)的天線陣

基本相同，二者的主要區(qū)別在于發(fā)射/接收單元的多少。

無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)僅有一個(gè)中央發(fā)射機(jī)和一個(gè)接收機(jī)，發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的高頻能

量經(jīng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)分配給天線陣的各個(gè)輻射單元，目標(biāo)反射信號(hào)經(jīng)接收機(jī)統(tǒng)一放

大（這一點(diǎn)與普通雷達(dá)區(qū)別不大）。

有源相控陣?yán)走_(dá)的每個(gè)天線單元都配裝有一個(gè)發(fā)射/接收組件，每一個(gè)組件

都能自己產(chǎn)生、接收電磁波，因此在頻寬、信號(hào)處理和冗度設(shè)計(jì)上都比無(wú)源相

控陣?yán)走_(dá)具有較大的優(yōu)勢(shì)。正因?yàn)槿绱?，也使得有源相控陣?yán)走_(dá)的造價(jià)昂貴，

工程化難度加大。但有源相控陣?yán)走_(dá)在功能上有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，大有取代無(wú)源相控

陣?yán)走_(dá)的趨勢(shì)。

有源相控陣?yán)走_(dá)最大的難點(diǎn)在于發(fā)射/接收單元的制造上，相對(duì)來(lái)說(shuō)，無(wú)源

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相控陣?yán)走_(dá)的技術(shù)難度要小得多。無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)在功率、效率、波束控制及

可靠性等方面不如有源相控陣?yán)走_(dá)，但是在功能上卻明顯優(yōu)于普通機(jī)械掃描雷

達(dá)，不失為一種較好的折中方案。因此在研制出實(shí)用的有源相控陣?yán)走_(dá)之前，

完全可以采用無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)作為過(guò)渡產(chǎn)品。而且，即使有源相控陣?yán)走_(dá)研制

成功以后，無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)作為相控陣?yán)走_(dá)家族的一種低端產(chǎn)品，仍具有很大

的實(shí)用價(jià)值。

8.發(fā)展趨勢(shì)

多功能相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展經(jīng)歷了無(wú)源、有源以及數(shù)字三個(gè)階段。無(wú)源相控

陣?yán)走_(dá)配置了中央功率產(chǎn)生器，可以通過(guò)雷達(dá)內(nèi)的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行調(diào)整,

如使用透鏡系統(tǒng)或波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)對(duì)陣元的信號(hào)發(fā)射功率進(jìn)行分配等。相較于傳統(tǒng)的

機(jī)械雷達(dá)，其最大的特點(diǎn)是為每一陣元分配了獨(dú)立的移相器。有源相控陣?yán)走_(dá)則

是為每一陣元配置了一組完整的組件,利用該組件完成中央功率產(chǎn)生器的相關(guān)功

能,且其功能更完善如相位與增益可調(diào)，集成度與靈敏度更高。數(shù)字相控陣?yán)走_(dá)則

將進(jìn)一步提升了固態(tài)集成電路的占比,將數(shù)字波束形成技術(shù)應(yīng)用到相控陣?yán)走_(dá)中

來(lái)提升雷達(dá)的掃描頻率、掃描范圍以及抗干擾性。

由于多功能相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)先進(jìn)、制造成本高昂，除了軍事用途之外，還

可以作為氣象雷達(dá)和空中交通管制雷達(dá)。其發(fā)展趨勢(shì)是，在技術(shù)性能方面朝著

薄型輕型封裝、寬的全帶寬和瞬時(shí)帶寬、多任務(wù)功能、動(dòng)態(tài)軟件（認(rèn)知）模式、模

塊化開(kāi)放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（MOSA）、多領(lǐng)域可兼容性工作方向發(fā)展;在戰(zhàn)術(shù)性能方面朝著

多功能、自適應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)化、可互操作性方向發(fā)展;在服務(wù)保障方面朝著高可靠性、

可維護(hù)性，迅速更換模塊方向發(fā)展。

封裝:薄型、輕型、共形天線，較少元器件、外場(chǎng)可更換單元、外場(chǎng)可更換

模塊。

帶寬:不斷加寬的全帶寬和瞬時(shí)帶寬。

更多任務(wù)功能:雷達(dá)、通信、電子戰(zhàn)、情報(bào)、監(jiān)視、偵察、無(wú)源傳感。

動(dòng)態(tài)軟件（認(rèn)知）模式:自適應(yīng)模式應(yīng)對(duì)電磁和目標(biāo)環(huán)境。通過(guò)感知、分析外

部目標(biāo)和環(huán)境的特性，來(lái)改變系統(tǒng)工作模式及發(fā)射信號(hào)波形，優(yōu)化配置系統(tǒng)資

源，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)系統(tǒng)的“在線閉環(huán)探測(cè)”，充分利用先驗(yàn)信息，使系統(tǒng)整體性能

最優(yōu)。

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MOSA:模塊開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可選用最佳的模塊來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)。

交叉領(lǐng)域工作:在系統(tǒng)與系統(tǒng)中的模式、通信和處理可兼容。

性能:多功能/多任務(wù)、適應(yīng)任務(wù)需求、內(nèi)置硬件/軟件的增多、在各級(jí)上可

擴(kuò)展性能、網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備、網(wǎng)絡(luò)中心、可互操作性。

服務(wù)保障:可靠性與可維護(hù)性、系統(tǒng)的通用性、世界范圍內(nèi)的補(bǔ)給站與后勤

保障、相同的維修手冊(cè)、迅速而簡(jiǎn)易的外場(chǎng)可更換模塊的換取。

9.優(yōu)點(diǎn)

1）能對(duì)付多目標(biāo)。相控陣?yán)走_(dá)利用電子掃描的靈活性、快速性和按時(shí)間分

割原理或多波束，可實(shí)現(xiàn)邊搜索邊跟蹤工作方式，與電子計(jì)算機(jī)相配合，能同

時(shí)搜索、探測(cè)和跟蹤不同方向和不同高度的多批目標(biāo)，并能同時(shí)制導(dǎo)多枚導(dǎo)彈

攻擊多個(gè)空中目標(biāo)。因此，適用于多目標(biāo)、多方向、多層次空襲的作戰(zhàn)環(huán)境。

2）功能多，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。相控陣?yán)走_(dá)能夠同時(shí)形成多個(gè)獨(dú)立控制的波束，分

別用以執(zhí)行搜索、探測(cè)、識(shí)別、跟蹤、照射目標(biāo)和跟蹤、制導(dǎo)導(dǎo)彈等多種功能

一部相控陣?yán)走_(dá)能起到多部專(zhuān)用雷達(dá)的作用，而且還遠(yuǎn)比它們能夠同時(shí)對(duì)付的

目標(biāo)多。因此大大減少了武器系統(tǒng)的設(shè)備量，提高了系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)能力。

3）數(shù)據(jù)率高、反應(yīng)時(shí)間短。相控陣?yán)走_(dá)波束指向靈活，能實(shí)現(xiàn)無(wú)慣性快速

掃描（一般可以在幾個(gè)微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)波束形成和波束位置轉(zhuǎn)換），從而縮短了對(duì)

目標(biāo)信號(hào)檢測(cè)、錄取、信息傳遞等所需的時(shí)間，具有較高的數(shù)據(jù)率。同時(shí)相控

陣天線通常采用數(shù)字化工作方式，雷達(dá)與數(shù)字計(jì)算機(jī)相結(jié)合，大大提高了自動(dòng)

化程度，簡(jiǎn)化了雷達(dá)操作，使之具有較高的反應(yīng)速度。

4）抗干擾能力強(qiáng)。相控陣?yán)走_(dá)可以利用分布在天線孑L徑上的多個(gè)輻射單

元合成非常高的功率，并能合理地管理能量和控制主瓣增益，可以根據(jù)不同方

向上的需要分配不同的發(fā)射能量，易于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)旁瓣抑制和自適應(yīng)抗各種干

擾，有利于發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離目標(biāo)和小雷達(dá)反射面目標(biāo)（如隱形飛機(jī)），還可提高抗反輻射

導(dǎo)彈的能力。

5）可靠性高。大功率器件是傳統(tǒng)無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)可靠性的薄弱環(huán)節(jié)。隨著

固態(tài)器件的發(fā)展，相控陣?yán)走_(dá)應(yīng)用固態(tài)器件越來(lái)越多，甚至已出現(xiàn)全固態(tài)相控

陣?yán)走_(dá)。由于單個(gè)固態(tài)組件功率小，故障率低，所以具有極高的可靠性。其次,

相控陣?yán)走_(dá)的陣列組較多，且并聯(lián)使用，即使有少量組件失效，仍能正常工作,

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突然完全失效的可能性很小。據(jù)統(tǒng)計(jì)一般陣面50%的陣元失效時(shí)雷達(dá)仍能正常

工作，10%的陣元失效時(shí)系統(tǒng)性能只是略有下降。平均故障時(shí)間(MTBF)210

萬(wàn)小時(shí)。

相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展可以追溯到20世紀(jì)30年代。最初由德國(guó)在“愛(ài)神”

雷達(dá)的基礎(chǔ)上研制成功，其天線用移相器饋電的2x6個(gè)極子陣組成，產(chǎn)生

的波束在垂直面可控。

美國(guó)也開(kāi)展了此項(xiàng)研究工作，但直到50年代中期才由美國(guó)休斯(Hughes)

飛機(jī)公司研制出兩部實(shí)用型艦載相控陣?yán)走_(dá)AN/SPS—32和AN/SPS-

33,并裝備于“企業(yè)”號(hào)航空母艦。

AN/FPS-85大型多功能兩維相掃相控陣?yán)走_(dá)，作用距離這幾千公里，能夠

進(jìn)行檢測(cè)、跟蹤、目標(biāo)識(shí)別，對(duì)導(dǎo)彈作預(yù)警、測(cè)軌和對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行編目等多種功

能；

AN/FPS—108“丹麥眼睛蛇"雷達(dá)(CobraDone)設(shè)在阿留申群島謝米里亞

島。該雷達(dá)有三種功能：監(jiān)視前蘇聯(lián)彈道導(dǎo)彈試驗(yàn)，搜索有關(guān)情報(bào)；戰(zhàn)略預(yù)

警以及空間跟蹤；

AN/FPS-115“鋪路爪”雷達(dá)是美國(guó)的戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)，工作于UHF

頻段；

GBR—X雷達(dá)用于中末段、末段防御目標(biāo)識(shí)別試驗(yàn)。該雷達(dá)以前稱(chēng)為

末段成像雷達(dá)(TIR),只研究識(shí)別再人大氣層的真假?gòu)楊^技術(shù)。該雷達(dá)采用X

波段，逆合成孔徑體制，相