比相控阵雷达更先进的雷达

比相控阵雷达更先进的雷达,第1张

我是雷达工程师,我可以回答这个问题!其实相控阵雷达和多普勒雷达不是两个平行的分类,而是一种包含关系。相控阵雷达就是多普勒雷达,或者说相控阵雷达的基本工作原理中使用了多普勒原理!

多普勒雷达这种雷达主要采用一种叫做多普勒效应的原理,而多普勒效应简单来说就是雷达的发射部分发射一个固定频率的信号源,通过天线发射出去,然后在空中遇到目标,反射回来的回波信号被雷达接收机接收。如果目标在移动,那么返回的信号的频率将与发射的信号的频率不同!当回波信号的频率高于发射信号的频率时,证明目标正在向雷达移动。当回波信号的频率低于发射信号的频率时,意味着目标正在远离雷达。

比相控阵雷达更先进的雷达,第2张

而且,可以根据回波信号和发射信号之间的频率差或时间差来计算目标的移动速度。此时,雷达可以获得目标的移动方向和速度等重要信息。

现在的多普勒雷达大多也是脉冲多普勒雷达。与普通雷达相比,可以理解为脉冲多普勒雷达不是连续发射雷达波,而是间隔发射一个很强的脉冲信号,功率比较大。此时目标反射的信号功率也比较高,接收机接收分析起来非常方便。因为是普通的连续波雷达,功率比较低,回波信号极其微弱,很容易被空气体中的杂波覆盖,使接收机接收不到。而且这也导致了脉冲多普勒的抗干扰能力很强。

比相控阵雷达更先进的雷达,第3张

相控阵雷达可以说是相控阵雷达,由许多小型多普勒雷达组成。因为相控阵雷达还需要获取目标的速度、距离和运动方向等信息,而这些信息中的一部分还需要利用多普勒效应。

比相控阵雷达更先进的雷达,第4张

相控阵雷达主要是通过控制模拟信号的相位来控制雷达的波束(探测方向)。这里我们打个比方,解释一下什么是相控阵雷达。

我们面前的多普勒雷达就是一个普通的手电筒,照射到哪里,就得对着它,也就是需要转动手电筒。这就是传统的雷达,一次只能照射和探测一个固定的方向。如果要检测水平方向或者上下方向,天线需要保持旋转。这就是我们经常在新闻里看到的不断旋转的雷达天线。

比相控阵雷达更先进的雷达,第5张

但是在相控阵中,有几百个小雷达,也就是小手电筒,比如10X10,组合起来就是一个大手电筒。不过这里的小手电都可以独立工作,可以旋转(实际相控阵雷达天线不旋转,这里比喻不当)。

比相控阵雷达更先进的雷达,第6张

当需要向一个方向前进或者只有一个目标的时候,大家可以同时工作,或者其中一部分人可以根据目标的不同情况来工作。这时候所有的小手电就可以一起同向旋转,指向目标,这样就可以实现了。在整个大手电不指向的情况下,可以实现不同方向的探测。这里手电筒发出的光好像和雷达辐射的光束一样。

比相控阵雷达更先进的雷达,第7张

如果目标在不同的方向,此时可以将100个小手灯分组,比如分成10组,每组与10个手灯相邻。这时候这10组也可以独立工作了。一部雷达瞬间变成十部雷达,即可以探测和跟踪十个方向的十个不同目标,每组也可以照射不同方向。在一定的角度范围内,想拍哪里就拍哪里!

比相控阵雷达更先进的雷达,第8张

优缺点分析由于相控阵中所有的小型雷达都是独立工作的,即使有一部分坏了,整体也没有受到太大影响,也就是具有可靠性高的优点。但是传统的雷达,一旦出现问题,整个雷达都会失效。

相控阵雷达可以在不旋转天线的情况下探测和跟踪不同方向的不同目标,这也是相控阵多目标多方向的优势。目前相控阵雷达同时跟踪上百个目标没有问题。

比相控阵雷达更先进的雷达,第9张

传统的多普勒雷达只能探测和跟踪一个或几个目标,探测角度非常有限。但脉冲多普勒雷达与相控阵雷达相比,技术要求较低,即成本较低,适用于大型设备。相控阵雷达技术含量高,导致成本高,适合高端装备,如战斗机、军舰等。

比相控阵雷达更先进的雷达,第10张

目前世界上能研制生产相控阵雷达的国家并不多。即使是没有能力开发它的国家也可能没有足够的资金购买,因为它太贵了。

以上是导演关于多普勒雷达和相控阵雷达的简单讲解。我自己关于雷达方向的文章比较多,有些比这篇更详细,包括雷达的基本工作原理等。,以及解释什么是火控雷达和测速雷达的文章。我欢迎你的关注。

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