有源和無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)

控陣?yán)走_(dá)的原理主要基于相位控制和電子掃描，其關(guān)鍵組成部分和工作原理可以用以下幾點(diǎn)來(lái)概述：

天線陣列：相控陣?yán)走_(dá)的天線由大量相同的輻射單元（即“陣元”）組成，這些輻射單元通常排列成一個(gè)面陣。每一個(gè)輻射單元都能獨(dú)立地受波控和移相器的控制，以得到精 確可預(yù)測(cè)的輻射方向圖和波束指向。

相位控制：通過控制每個(gè)陣元發(fā)射電磁波的相位和幅度，相控陣?yán)走_(dá)能夠強(qiáng)化電磁波在指定方向上的強(qiáng)度，并壓抑其他方向的強(qiáng)度。這樣，雷達(dá)波束的方向就可以被精 確地控制和調(diào)整，而無(wú)需像傳統(tǒng)雷達(dá)那樣通過天線的物理轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)掃描目標(biāo)。

波束形成：當(dāng)所有陣元以相同的相位和幅度發(fā)射電磁波時(shí)，它們會(huì)在空間中形成一個(gè)合成的波束。通過改變不同陣元的相位，這個(gè)合成波束的方向可以被改變，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同方向的掃描。

快速掃描：由于相控陣?yán)走_(dá)無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)天線，因此它具有非?？斓膾呙杷俣?。它可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)整個(gè)空域的掃描，大大提高了雷達(dá)的反應(yīng)速度和數(shù)據(jù)更新率。

多種應(yīng)用：相控陣?yán)走_(dá)廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，包括艦載雷達(dá)、機(jī)載雷達(dá)以及地面防空系統(tǒng)等。它們能夠提供高精度的目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤能力，是現(xiàn)代防空和反導(dǎo)系統(tǒng)的重要組成部分。

相控陣?yán)走_(dá)具有許多優(yōu)點(diǎn)，如掃描速度快、波束靈活可控、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高等。它的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括通信、雷達(dá)和測(cè)距、醫(yī)療以及激光雷達(dá)等領(lǐng)域。然而，相控陣?yán)走_(dá)也存在一些缺點(diǎn)，如掃描角度有限、旁瓣問題、加工難度高以及接收面大、信噪比差等。

無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)（Passive Electronically Scanned Array Radar，簡(jiǎn)稱PESA雷達(dá)）

發(fā)射信號(hào)的產(chǎn)生依賴于天線后方的集中式發(fā)射機(jī)機(jī)，經(jīng)信號(hào)放大器，再利用電磁波導(dǎo)（波導(dǎo)管）或空間饋電方式傳送到陣列單元上面，接收時(shí)則反向而行。陣列單元只有改變“信號(hào)相位”的能力，不會(huì)產(chǎn)生并發(fā)射信號(hào)。

源相控陣?yán)走_(dá)被稱作“被動(dòng)相控陣”或無(wú)源相控陣。盡管其不直接產(chǎn)生訊號(hào)，但通過計(jì)算機(jī)控制改變相移，可以改變波束的指向角度，從而在期望的方向上形成波束，實(shí)現(xiàn)波束指向的控制，而不需要通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

有源相控陣?yán)走_(dá)（Active Electronically Scanned Array Radar，簡(jiǎn)稱AESA雷達(dá)）

其核心特點(diǎn)在于，其每個(gè)輻射器（天線單元）都配裝有一個(gè)發(fā)射/接收（T/R）組件，這使得每個(gè)組件都能獨(dú)立地產(chǎn)生和接收電磁波。這種設(shè)計(jì)使得有源相控陣?yán)走_(dá)在頻寬、信號(hào)處理和冗度設(shè)計(jì)上相較于無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)具有顯著優(yōu)勢(shì)。

由于其高性能、高可靠性和高適應(yīng)性等特點(diǎn)，有源相控陣?yán)走_(dá)正逐漸替代機(jī)械掃描雷達(dá)和無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)，成為雷達(dá)技術(shù)的主流發(fā)展方向。

• 主要優(yōu)點(diǎn)：

• 主要缺點(diǎn)：