相控阵雷达的基本工作原理是什么?

相控阵雷达的基本工作原理是什么?,第1张

相控阵雷达的天线阵面由许多个辐射和接收单元(称为阵元)组成,单元数目和雷达的性能有关,可以从几百个到几万个。这些单元有规则地排列在平面上,构成阵列天线。利用电磁波相干原理,通过计算机控制馈往各辐射单元电流的相位,就可以改变波束的方向进行扫描,故称为电扫描。

天线单元把接收到的回波信号送入主机,完成雷达对目标的搜索、跟踪和测量。每个天线单元除了有天线辐射振子之外,还有移相器等开关的器件。不同的振子通过移相器可以被馈入不同的相位的电流,从而在空间辐射出不同方向性的波束。

天线的单元数目越多,则波束在空间可形成的波束就越多。这种雷达的工作基础是相位可控的阵列天线,“相控阵”由此得名。相位控制可采用相位法、频率法和电子馈电开关法。在一维上排列若干辐射单元即为线阵,在两维上排列若干辐射单元称为面阵。

辐射单元也可以排列在曲线上或曲面上.这种天线称为共形阵天线。共形阵天线可以克服线阵和平面阵扫描角小的缺点,能以一部天线实现全空域电扫。通常的共形阵天线有环形阵、圆面阵、圆锥面阵、圆柱面阵、半球面阵等。综上所述,相控阵雷达因其天线为相控阵型而得名。

扩展资料:

据美国《国家利益》双月刊网站报道,有俄罗斯新闻媒体援引中文报道称,人民解放军空军的歼-11D战机2015年4月29日首次试飞。这款飞机是歼-11B的升级版,歼-11B则模仿了俄罗斯的苏-27。

据报道,歼-11D采用了中国歼-16战机的诸多技术。这两款飞机都由中国沈阳飞机工业集团生产。歼-11D最引人注目的改进是,据说它采用了歼-16先进的主动电子扫描相控阵列雷达。

2014年4月《大众科学》的一篇文章介绍称:歼-16的最重要改进是主动电子扫描相控阵列雷达,它比苏-30和歼轰-7A的缝隙天线雷达更强大。

主动电子扫描相控阵列雷达使歼-16与其前身相比能从更远距离起飞拦截敌机,并同时袭击多个地面目标。这种雷达还通过数据自动传输装置与中国的其他平台、包括无人飞行器相连以提高它们对环境的认识。

参考资料来源:人民网-外媒:歼11D堪称中国版苏35 配新相控阵雷达(图)

参考资料来源:百度百科-相控阵雷达

我们知道,蜻蜓的每只眼睛由许许多多个小眼组成,每个小眼都能成完整的像,这样就使得蜻蜓所看到的范围要比人眼大得多。与此类似,相控阵雷达的天线阵面也由许多个辐射单元和接收单元(称为阵元)组成,单元数目和雷达的功能有关,可以从几百个到几万个。这些单元有规则地排列在平面上,构成阵列天线。利用电磁波相干原理,通过计算机控制馈往各辐射单元电流的相位,就可以改变波束的方向进行扫描,故称为电扫描。辐射单元把接收到的回波信号送入主机,完成雷达对目标的搜索、跟踪和测量。每个天线单元除了有天线振子之外,还有移相器等必须的器件。不同的振子通过移相器可以被馈入不同的相位的电流,从而在空间辐射出不同方向性的波束。天线的单元数目越多,则波束在空间可能的方位就越多。这种雷达的工作基础是相位可控的阵列天线,“相控阵”由此得名。

相位控制可采用相位法、实时法、频率法和电子馈电开关法。在一维上排列若干辐射单元即为线阵,在两维上排列若干辐射单元称为平面阵。辐射单元也可以排列在曲线上或曲面上.这种天线称为共形阵天线。共形阵天线可以克服线阵和平面阵扫描角小的缺点,能以一部天线实现全空域电扫。通常的共形阵天线有环形阵、圆面阵、圆锥面阵、圆柱面阵、半球面阵等。综上所述,相控阵雷达因其天线为相控阵型而得名。

例如,美国装备的“铺路爪”相控阵预警雷达在固定不动的圆形天线阵上,排列着15360个能发射电磁波的辐射器和2000个不发射电磁波的辐射器。这15360个辐射器分成96组,与其他不发射电磁波的辐射器搭配起来。这样,每组由各自的发射机供给电能,也由各自的接收机来接收自己的回波。所以,它实际上是96部雷达的组合体。如果我们把通常的雷达称作“个体户”,那么相控阵雷达就相当于一个“合作社”了。


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