雷达的工作原理
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雷达的工作原理雷达是一种利用电磁波进行探测和测量的仪器。
它可以通过发射电磁波并依据波的反射情况来确定目标的位置、速度和其他相关信息。
雷达在军事、气象、导航等领域都有着广泛的应用。
雷达的工作原理基于电磁波的特性。
电磁波是由电场和磁场组成的,通过空间传播,具有一定的速度和频率。
雷达通常使用的是无线电波或者微波作为探测介质。
无线电波是一种电磁波,可以在空气中传播,并且可以被大气中一些物质(如云、水滴等)反射、散射或者吸收。
雷达由三个主要部分组成:发射机、接收机和显示设备。
发射机负责发射电磁波,接收机负责接收反射的波,并将其转化为有用的信息,显示设备则用于显示结果。
当雷达开始工作时,发射机会产生一束电磁波并将其发射出去。
这束电磁波会朝着预定方向传播,直到遇到目标或者被地物等障碍物反射回来。
当反射波回到雷达时,接收机会接收到这些波,并将其转换成电信号。
在雷达中,发射和接收都是由一个共同的天线完成的。
天线既可以用来发射电磁波,也可以用来接收反射回来的波。
雷达系统中的天线通常由一个或多个指向性的发射和接收元件组成,以便能够在特定的方向上进行探测。
接收到的反射波经过放大和处理后,可以提供目标的位置、速度、大小等相关信息。
雷达通过测量从发射到接收的时间来确定目标的距离。
速度可以通过测量反射波的频率变化来确定,而目标的大小和形状可以根据反射波的幅度和形态来推断。
雷达的探测范围受到波的频率、功率和天线的特性等多种因素的影响。
通常来说,更高频率的波具有更高的分辨率,但也更容易被地物散射吸收,限制了其探测范围。
同时,雷达的探测范围还受到天线高度、大气传播条件和目标表面反射能力等因素的影响。
雷达技术的不断发展使其在军事、气象、导航、交通等领域得到了广泛应用。
例如,在军事领域,雷达被用于目标探测、导航、火控等方面。
在气象领域,雷达可以用于检测降水、探测风暴等。
在导航和交通控制中,雷达可以用于飞行器和船只的导航和交通管制。
总之,雷达是一种利用电磁波进行探测和测量的仪器。
雷达的基本工作原理
雷达是一种利用电磁波进行探测和测距的设备,其基本工作原理可以分为发射、接收和处理三个步骤。
首先,雷达通过发射器产生一束电磁波。
发射时,雷达通过天线将电磁波传送到空间中。
这些电磁波可以是激光或微波等,具体的频率和波长取决于雷达的用途和工作环境。
接下来,当发射的电磁波遇到一个目标时,一部分电磁波会被目标反射回来。
被反射回来的电磁波会被雷达的接收器检测到。
接收器中的接收天线会接收到这些反射回来的电磁波信号。
随后,接收到的信号会被雷达的接收器放大,并经过滤波和解调等处理步骤。
然后,处理后的信号会被传输给雷达系统的显示器,以展示出目标的位置和其他相关信息。
综上所述,雷达的基本工作原理就是通过发射电磁波,接收并处理目标反射回来的电磁波信号,从而实现目标的探测和测距。
这一原理使雷达在军事、导航、气象和航空等领域起到了重要的作用。
雷达检测的工作原理雷达是一种常见的电子装置,广泛应用于军事、民用和科研领域,用于探测和跟踪目标。
雷达检测的工作原理是基于电磁波的反射和回波信号的接收,通过对信号的处理和分析来确定目标的位置、速度和形状等信息。
本文将对雷达检测的工作原理进行详细介绍。
一、雷达的基本原理雷达是一种主动式探测设备,它通过发射电磁波向目标发射信号,然后接收目标反射回来的信号,通过对信号的处理和分析来确定目标的位置和速度等信息。
雷达的基本原理可以用以下公式来表示:R = cT/2其中,R表示目标距离,c表示光速,T表示信号的往返时间。
当雷达发射信号时,它会以光速传播,当信号到达目标后,一部分信号会被目标反射回来,这些反射信号会被雷达接收器接收到,接收器会测量信号往返的时间,通过计算往返时间和光速,可以确定目标距离。
二、雷达的工作原理雷达的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 发射信号雷达发射器会产生一定频率和功率的电磁波信号,这些信号会以天线为中心向目标方向发射。
2. 目标反射当电磁波信号到达目标时,一部分信号会被目标反射回来,这些反射信号会随机散射到不同的方向。
3. 接收信号接收器会接收到目标反射回来的信号,这些信号会通过天线传输到接收器中。
4. 信号处理和分析接收器会对接收到的信号进行处理和分析,通过计算信号的往返时间和频率等信息,可以确定目标的位置和速度等信息。
5. 显示目标信息最后,雷达会将目标的位置、速度和形状等信息显示到监视器上,供操作员进行分析和判断。
三、雷达的应用雷达广泛应用于军事、民用和科研领域,例如:1. 军事领域雷达在军事领域的应用非常广泛,包括战术雷达、监视雷达、导航雷达、火控雷达等,用于探测和跟踪目标,提供战场情报和指挥决策支持。
2. 民用领域雷达在民用领域的应用也非常广泛,包括航空雷达、天气雷达、海洋雷达、交通雷达等,用于提供航行和运输安全保障、气象预报和海洋资源探测等。
3. 科研领域雷达在科研领域的应用也非常重要,例如,用于大气物理学、地质勘探、空间天文学等领域的研究,提供数据支持和科学发现。
雷达的原理及应用雷达是一种常用的无线电技术,通过发送射频信号并接收其反射回来的信号,来探测和测量目标物体的位置、速度和其他特征。
雷达的原理主要基于射频信号的传播速度和反射原理。
雷达的工作原理基于以下几个步骤:首先,雷达发射器会向目标物体发送一个短脉冲射频信号。
然后,射频信号会在目标物体上反射,并一部分返回到雷达接收器上。
接收器会通过分析接收到的信号的时间延迟、频率和相位等信息,来计算出目标物体与雷达的距离、速度等特征。
根据接收到的信号强度,雷达还可以判断目标物体的大小和形状等特性。
雷达有广泛的应用领域,下面是一些常见的应用:1.天气预报:气象雷达可以引用雷达原理来探测降水,监测降雨的位置、强度和移动速度。
这对于预测天气变化、洪水预警和农业灌溉等方面都非常重要。
2.航空导航:雷达在航空领域中应用广泛,如飞行器导航和着陆辅助。
它可以帮助飞行员确定飞行器与地面、其他飞行器和障碍物之间的距离,以提供航行和防撞警告。
3.军事应用:雷达在军事领域中被广泛应用于目标侦察、导弹导航和火控系统。
它可以在夜间或恶劣天气条件下探测敌方飞机、船只和地面目标,为军事行动提供重要的情报和战术支持。
4.交通监测:雷达可用于交通监测和管理,如交通流量控制和车辆速度监测。
通过确定车辆之间的间距和速度,雷达可以帮助监测交通流量,减少拥堵和交通事故的发生。
5.障碍物检测:雷达可以用于检测静止或移动的障碍物,如建筑物、山脉、冰山等。
它在船舶、无人机和汽车等的自动导航和避障系统中扮演着重要角色。
总结来说,雷达的原理是利用射频信号的传播和反射来测量目标物体的位置、速度和其他特征。
它的应用广泛,在气象、航空、军事、交通、导航和避障等领域都发挥着重要作用。
雷达发明原理
雷达是一种利用电磁波来探测、测量和定位目标的技术,其发明原理主要包括以下几个方面:
发射原理:雷达通过发射电磁波(一般是微波),将信号发射出去,然后由目标反射回来,形成回波信号。
雷达发射的电磁波的频率和功率等参数取决于所需的探测距离和目标特性等因素。
接收原理:雷达接收到反射回来的回波信号后,将信号通过接收机进行放大、滤波和解调等处理,以提取出目标的信息和特征。
在信号处理过程中,也需要考虑到信噪比等因素的影响,以保证信号的准确性和可靠性。
雷达测距原理:雷达通过测量电磁波发射和接收之间的时间差,以计算出目标与雷达之间的距离。
通常,雷达的测距精度取决于电磁波的频率和功率、目标反射面积和形状等因素。
雷达测速原理:雷达还可以利用多普勒效应来测量目标的速度。
当目标靠近雷达时,反射回来的回波信号的频率会比发射时高,而当目标远离雷达时,回波信号的频率则会比发射时低,根据这个频率变化的差异,可以计算出目标的速度。
综上所述,雷达的发明原理是利用电磁波发射、接收和处理的方法,以实现对目标的探测、测量和定位等功能,其中包括雷达发射原理、接收原理、雷达测距原理和雷达测速原理等方面的内容。
雷达测距工作原理雷达是一种常用的测距设备,通过发送电磁波并接收其反射信号来实现目标位置的测量。
雷达测距的工作原理涉及到电磁波传播、反射信号接收和测量计算等过程。
本文将详细介绍雷达测距的工作原理。
一、电磁波传播过程雷达测距主要利用无线电波在空间中传播的特性。
当雷达发射器输入电磁信号时,电磁波以光速传播,经过一定的时间后达到目标物体。
这里的时间可以通过测量发射和接收信号之间的时差来确定。
二、反射信号接收过程当电磁波与目标物体相遇时,部分能量会被目标物体吸收,而另一部分则会被反射回来。
雷达接收器会感应到这些反射信号,并将其转化为电信号进行处理。
反射信号的强度与目标物体的特性、距离和波长等因素相关。
三、测量计算过程通过测量发射信号和接收信号之间的时间差,可以得到电磁波传播的时间。
由于我们已知电磁波的传播速度是光速,可以利用这个时间和速度关系计算出目标物体与雷达的距离。
常用的计算方法有时差法、频率测量法和相位测量法等。
四、应用领域雷达测距广泛应用于许多领域。
在军事上,雷达测距可以用于敌我识别、导弹制导和目标跟踪等。
在民用领域,雷达测距可用于航空、航海、交通和天气等领域。
无论是在军事还是民用领域,雷达测距都发挥着重要的作用。
总结:雷达测距的工作原理涉及到电磁波传播、反射信号接收和测量计算等过程。
通过测量发射信号和接收信号之间的时间差,可以计算出目标物体与雷达的距离。
雷达测距广泛应用于军事和民用领域。
这一技术的发展对于提高探测精度、增强安全性和提供实时信息具有重要意义。
雷达工作原理与流程雷达是一种利用电磁波通过空气传播并接收返回信号的远距离检测和测量设备,主要用于探测目标的位置、速度等信息。
雷达工作原理可分为发射、接收和处理三个主要步骤。
首先,雷达通过发射器发射一束电磁波。
这束电磁波被称为雷达波或探测波。
雷达波大多数情况下采用微波或无线电波,因为它们在大气中传播损耗较小且不易受到天气等影响。
雷达波一般通过可调节的波束发射器发出,以使其能够在不同方向上进行和侦测。
接下来,发射的雷达波会在空中传播。
雷达波在传播过程中会受到大气和其他物体的干扰和散射。
当雷达波遇到目标时,它会被目标表面反射回来。
这些返回的信号被称为回波。
目标的特征,如大小、形状、材料等,会影响回波的强度和属性。
然后,接收器会接收到返回的雷达波。
接收器负责检测和测量返回信号的强度、时间以及频率等参数。
一旦接收到返回信号,雷达系统就可以计算出目标的距离、速度、方向等信息。
这些信息可以通过信号处理系统进行进一步处理,以生成雷达图像或者用于目标追踪和分类。
雷达系统的工作流程如下:1.设置雷达参数:包括选定工作频率、波束扫描模式和雷达功率等。
2.发射雷达波:根据设定的参数,发射器产生一束雷达波,并朝着设定的方向发射。
3.接收回波信号:接收器接收目标返回的波,包括其强度、时间、频率等信息。
4.提取回波数据:接收器将接收到的回波数据传送给信号处理系统,进行初步处理。
5.信号处理:信号处理系统对接收到的回波数据进行滤波、解调、去噪等处理,以提取目标信息。
6.数据分析和目标计算:处理后的信号被用于计算目标的距离、速度、方向等参数。
7.可视化和报告:根据处理结果,可以生成雷达图像、数据图表或者其他形式的报告,提供给操作员进行分析和判断。
总结而言,雷达通过发射电磁波并接收返回信号,利用信号处理技术计算目标的位置、速度等信息。
雷达工作原理和流程的掌握对于目标探测、导航和监测等应用具有重要意义。
雷达的工作原理雷达(Radar)是一种利用无线电波进行探测和测距的设备,它的工作原理主要是利用发射的无线电波与目标物体相互作用,通过接收回波信号来确定目标的位置、速度和其他信息。
雷达技术在军事、航空、航海、气象等领域有着广泛的应用,下面将详细介绍雷达的工作原理。
首先,雷达的工作原理基于无线电波的传播和反射。
当雷达系统发射无线电波时,这些电磁波会在空间中传播,当它们遇到目标物体时,部分电磁波会被目标物体所反射。
这些反射回来的电磁波就是所谓的回波信号,雷达系统通过接收这些回波信号来确定目标的位置和其他信息。
其次,雷达的工作原理涉及到无线电波的传播速度和回波信号的接收。
无线电波在空间中的传播速度是已知的,雷达系统通过测量发射出去的无线电波和接收到的回波信号之间的时间差,就可以计算出目标物体与雷达系统之间的距离。
这就是雷达系统测距的基本原理。
另外,雷达的工作原理还包括了信号处理和目标识别。
当雷达系统接收到回波信号后,需要对信号进行处理,包括滤波、放大、解调等操作,以便从复杂的信号中提取出目标的信息。
通过这些信号处理操作,雷达系统可以确定目标的大小、形状、速度、方向等信息,从而实现目标的识别和跟踪。
此外,雷达的工作原理还涉及到天线的设计和扫描。
雷达系统的天线用于发射和接收无线电波,不同类型的雷达系统采用不同类型的天线,包括方向天线、相控阵天线等。
雷达系统通过控制天线的方向和角度来扫描空间中的目标,从而实现对目标的探测和跟踪。
总的来说,雷达的工作原理是基于无线电波的传播和反射,通过测量无线电波的传播时间和对回波信号的处理,实现对目标的探测、测距和识别。
雷达技术的发展为人类的生产生活和国防安全提供了重要的支持,相信随着科技的不断进步,雷达技术将会有更广泛的应用和更深远的影响。
雷达技术的工作原理雷达技术是一种经典的电子技术,用于探测目标物体。
它主要使用电磁波技术,通过发送和接收电磁波,确定目标物体的坐标、速度和其他特征信息。
本文将详细介绍雷达技术的工作原理。
一、雷达的工作原理1.1 发射信号雷达系统的发射装置通常由高功率的放大器、天线、发射器和控制电路等组成。
当雷达系统开始工作时,控制信号将通过放大器控制发射器发射出一个探测信号,这个信号被称为“脉冲”,脉冲通常是已知的电磁波,在频率和波形上有一定的规律性。
1.2 传播和接收信号脉冲信号通过天线向前传播,当它遇到目标物体时,一部分信号会被反射回来,称其为“回波”。
雷达系统的接收器会接收到反射回来的脉冲信号,并将它们转换成相应的电信号。
1.3 处理信号接收到回波信号后,雷达系统需要根据脉冲的传输时间和其他参数来计算目标物体的距离、速度和其他重要参数。
雷达系统的计算机会根据接收到的信号和发射信号之间的时间延迟来计算干涉波程和回波的时间差,进而计算出目标物体的距离。
同时,计算机还会对反射回来的信号进行信号处理,比如增益控制、滤波和压缩等,从而得到更清晰、更准确的目标物体信息。
1.4 显示目标信息雷达系统在计算出目标物体信息后,需要将这些信息展示给操作员,现代雷达系统通常使用计算机技术来进行目标物体的图像化表示。
计算机可以根据雷达检测到的目标物体位置来在显示器上显示出目标物体的位置、轨迹和速度等。
二、雷达技术的分类雷达技术通过发射信号的不同,可以分为两类:连续波雷达和脉冲雷达。
2.1 连续波雷达连续波雷达系统可以不断地发射电磁波,通过接收到的回波来确定目标物体的距离和位置等。
最早的雷达系统就是连续波雷达,但由于其无法确定目标物体的速度和其他特征,因此现在已不常用。
2.2 脉冲雷达脉冲雷达系统则是在发射一个脉冲信号后等待反射信号的回波,从而确定目标物体的距离、速度和其他特征信息。
脉冲雷达可以获得更加准确和丰富的目标物体信息,并已成为现代雷达系统中最常用的一种雷达系统。
雷达工作原理
雷达是一种利用无线电波进行探测和测距的设备,它可以在不同天气和光照条
件下工作,并且在航空、航海、军事和气象等领域有着广泛的应用。
雷达的工作原理主要包括发射、接收和信号处理三个方面。
首先,雷达通过发射无线电波来探测目标。
当雷达系统工作时,发射机会产生
一定频率和功率的无线电波,然后将这些无线电波发送到空中或水面上的目标物体。
这些无线电波会以一定的速度在空间中传播,并且在遇到目标物体时会发生反射。
接收机会接收到这些反射回来的无线电波,并将其转化为电信号。
其次,雷达接收到反射回来的无线电波后,会进行信号处理。
接收机会将接收
到的电信号进行放大、滤波和解调等处理,然后将其转化为目标物体的相关信息,如距离、速度、方向等。
这些信息将被传输到雷达显示器上,并显示给操作人员进行观测和分析。
最后,雷达的工作原理还涉及到无线电波的传播特性。
无线电波在空间中传播
时会遇到折射、反射和衍射等现象,这些现象会影响到雷达系统的探测范围、分辨率和精度。
因此,雷达的工作原理还包括对无线电波传播特性的研究和分析,以确保雷达系统能够准确地探测和测距目标物体。
总的来说,雷达的工作原理是通过发射、接收和信号处理来实现对目标物体的
探测和测距。
同时,还需要对无线电波的传播特性进行深入的研究和分析,以确保雷达系统能够在不同环境下稳定、准确地工作。
雷达作为一种重要的探测设备,在各个领域都有着重要的应用价值,其工作原理的深入理解对于提高雷达系统的性能和精度具有重要意义。
雷达的工作原理第一篇:雷达的工作原理雷达的工作原理蜻蜓的复眼我们知道,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。
有源相阵控雷达和无源相阵控雷达的区别是就是无源是只有单个或者几个发射机子阵原只能接收,而有源是每个阵原都有完整的发射和接收单元!相控阵雷达的优点:(1)波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,数据率高;(2)一个雷达可同时形成多个独立波束,分别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能;(3)目标容量大,可在空域内同时监视、跟踪数百个目标;(4)对复杂目标环境的适应能力强;(5)抗干扰性能好。
全固态相控阵雷达的可*性高,即使少量组件失效仍能正常工作。
但相控阵雷达设备复杂、造价昂贵,且波束扫描范围有限,最大扫描角为90°~120°。
当需要进行全方位监视时,需配置3~4个天线相控阵雷达与机械扫描雷达相比,扫描更灵活、性能更可*、抗干扰能力更强,能快速适应战场条件的变化。
多功能相控阵雷达已广泛用于地面远程预警系统、机载和舰载防空系统、机载和舰载系统、炮位测量、靶场测量等。
美国“爱国者”防空系统的AN/MPQ-53雷达、舰载“宙斯盾”指挥控制系统中的雷达、B-1B轰炸机上的APQ-164雷达、俄罗斯C-300防空武器系统的多功能雷达等都是典型的相控阵雷达。
随着微电子技术的发展,固体有源相控阵雷达得到了广泛应用,是新一代的战术防空、监视、火控雷达。
相控阵雷达有多神?“宙斯盾”系统的核心就是SPY—1D相控阵雷达,特别是它出众的预警搜索能力和识别能力,仿佛给妄图“独立”的台湾新领导人一根救命稻草,一把梦幻的保护伞,而相控阵雷达又再一次走进国人的视线中。
说到相控阵雷达或技术,大家可能很陌生,但如果说起去年美国军方关于中国如何监测其隐型战斗机的报道,大家可能就清楚了。
用一大串电视接收天线来监视天空,经济又有效,这就是最原始、最基础的雷达,相控阵雷达。
下面谈一谈雷达和相控阵雷达的发展情况。
一、雷达及其分类雷达(Radar,即 radio detecting and ranging),意为无线电搜索和测距。
它是运用各种无线电定位方法,探测、识别各种目标,测定目标坐标和其它情报的装置。
在现代军事和生产中,雷达的作用越来越显示其重要性,特别是第二次世界大战,英国空军和纳粹德国空军的“不列颠”空战,使雷达的重要性显露的非常清楚。
雷达由天线系统、发射装置、接收装置、防干扰设备、显示器、信号处理器、电源等组成。
其中,天线是雷达实现大空域、多功能、多目标的技术关键之一;信号处理器是雷达具有多功能能力的核心组件之雷达种类很多,可按多种方法分类:(1)按定位方法可分为:有源雷达、半有源雷达和无源雷达。
(2)按装设地点可分为;地面雷达、舰载雷达、航空雷达、卫星(3)按辐射种类可分为:脉冲雷达和连续波雷达。
(4)按工作被长波段可分:米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其它波段雷达。
(5)按用途可分为:目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行保障雷达、气象雷达、导航雷达等。
相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达。
它不但具有传统雷达的功能,而且具有其它射频功能。
有源电扫阵列的最重要的特点是能直接向空中辐射和接收射频能量。
它与机械扫描天线系统相比,有许多显著的优点。
例如、相控阵省略了整个天线驱动系统,其中个别部件发生故障时,仍保持较高的可*性,平均无故障时间为10万小时,而机械扫描雷达天线的平均无故障时间小于1000小时。
下面主要介绍先进的相控阵雷达。
二、相控阵雷达的概况相控阵技术,早在30年代后期就已经出现。
1937年,美国首先开始这项研究工作。
但一直到50年代中期才研制出2部实用型舰载相控阵雷达。
60年代,美国和前苏联相继研制和装备了多部相控阵雷达,多用于弹道导弹防御系统,如美国的AN/FPS-46、AN/FPS-85、MAR、MSR,前苏联的“鸡笼”和“狗窝”等。
这些都属于固定式大型相控阵雷达,其共同点:采用固定式平面阵天线,天线体积大、辐射功率高、作用距离远。
其中美国的AN/FPS-85和前苏联的“狗窝”最为典型,70年代,相控阵雷达得到了迅速发展,除美苏两国外,又有很多国家研制和装备了相控阵雷达,如英、法、日、意、德、瑞典等。
其中最为典型的有:美国的AN/TPN-25、AN/TPQ-37和GE-592、英国的AR-3D、法国的AN/TPN-25、日本的NPM-510和J/NPQ-P7、意大利的RAT-31S、德国的KR-75等。
这一时期的相控阵雷达具有机动性高、天线小型化、天线扫描体制多样化、应用范围广等特点。
80年代,相控阵雷达由于具有很多独特的优点,得到了更进一步的应用。
在已装备和正在研制的新一代中、远程防空导弹武器系统中多采用多功能相控阵雷达,它已成为第三代中、远程防空导弹武器系统的一个重要标志。
从而,大大提高了防空导弹武器系统的作战性能。
在21世纪,相控阵雷达随着科技的不断发展和现代战争兵器的特点,其制造和研究将会更上一层楼。
三、相控阵原理相控阵,就是由许多辐射单元排成阵列形式构成的走向天线,各单元之间的辐射能量和相位关是可以控制的。
典型的相控阵是利用电子计算机控制移相器改变天线孔径上的相位分布来实现波束在空间扫描,即电子扫描,简称电扫。
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。
相控阵雷达有相当密集的天线阵列,在传统雷达天线面的面积上目前可安装一千多到两千多个相控阵天线(F-22约有2000个),任何一个天线都可收发雷达波,而相邻的数个天线即具有一个雷达的功能。
扫描时,选定其中一个区块(数个天线单元)或数个区块对单一目标或区域进行扫描,因此整个雷达可同时对许多目标或区域进行扫描或追踪,具有多个雷达的功能。
由於一个雷达可同时针对不同方向进行扫描,再加之扫描方式为电子控制而不必由机械转动,因此资料更新率大大提高,机械扫描雷达因受限於机械转动频率因而资料更新周期为秒或十秒级,电子扫描雷达则为毫秒或微秒级。
因而它更适於对付高机动目标。
此外由於可发射窄波束,因而也可充当电战天线使用,如电磁干扰甚至是构想中发射反相位雷达波来抵消探测电波等。
四、相控阵雷达分类相控阵雷达大体可分为两大类,即全电扫相控阵和有限电扫相控阵。
全电扫相控阵又可称固定式相控阵,即在方位上和仰角上都采用电扫,天线阵是固定不动的。
有限电扫相控阵是一种混合设计的天线,即把两种以上天线技术结合起来,以获得所需要的效果,起初把相扫技术与反射面天线技术相结合,其电扫角度小,只需少量的辐射单元,因此可大大降低设备造价和复杂程度。
天线阵,根据扫描情况可分为相扫、频扫、相/相扫、相/频扫、机/相扫、机/频扫、有限扫等多种体制。
相扫系列利用移相器改变相位关系来实现波束电扫。
频扫是利用改变工作频率的方法来实现波束电扫。
相/相扫是利用移相器控制平面阵两个角坐标实现波束电扫。
相/频扫是利用移相器控制平面阵一个坐标而另一坐标利用频率变化控制来实现波束电扫.机/相扫是在方位上采用机扫、仰角上采用相扫。
机/频扫是在方位上采用机扫、仰角上采用频扫。
五、相控阵雷达的特点相控阵雷达之所以具有强大的生命力,因为它优胜于一般机械扫描雷达。
它具有以下特点:(1)能对付多目标。
相控阵雷达利用电子扫描的灵活性、快速性和按时分割原理或多波束,可实现边搜索边跟踪工作方式,与电子计算机相配合,能同时搜索、探测和跟踪不同方向和不同高度的多批目标,并能同时制导多枚导弹攻击多个空中目标。
因此,适用于多目标、多方向、多层次空袭的作战环境。
(2)功能多,机动性强。
相控阵雷达能够同时形成多个独立控制的波束,分别用以执行搜索、探测、识别、跟踪、照射目标和跟踪、制导导弹等多种功能。
一部相控阵雷达能起到多部专用雷达的作用,如“爱国者”的一部多功能相控阵雷达可以完成相当于“霍克”和“奈基”-2型9部雷达的功能,而且还远比它们能够同时对付的目标多。
因此,可大大减少武器系统的设备,从而提高系统的机动能力。
(3)反应时间短、数据率高。
相控阵雷达可不需要天线驱动系统,波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,从而缩短了对目标信号检测、录取、信息传递等所需的时间,具有较高的数据率。
相控阵天线通常采用数字化工作方式,使雷达与数字计算机结合起来,能大大提高自动化程度,简化了雷达操作,缩短了目标搜索、跟踪和发控准备时间,便于快速、准确地实施畦达程序和数据处理。
因而可提高跟踪空中高速机动目标的能力。
(4)抗干扰能力强。
相控阵雷达可以利用分布在天线孔径上的多个辐射单元综合成非常高的功率,并能合理地管理能量和控制主瓣增益,可以根据不同方向上的需要分配不同的发射能量,易于实现自适应旁瓣抑制和自适应抗各种干扰,有利于发现远离目标和小雷达反射面目标(如隐形飞机),还可提高抗反辐射导弹的能力。
(5)可靠性高。
相控阵雷达的阵列组较多,且并联使用,即使有少量组件失效,仍能正常工作,突然完全失效的可能性最小。
此外,随着固态器件的发展,格控阵雷达的固态器件越来越多,甚至已生产出全固态儿控阵雷达,如美国的。
“爱国者”雷达,其天线的平均故障间隔时间高达15万小时,即使有10%单元损坏也不会影响雷达的正常工作。
当然,相控阵雷达不是十全十美的,也有其缺点。
主要是造价贵,典型的相控阵雷达比一般雷达的造价要高出若干倍。
此外,相控阵雷达对于短程弹道导弹的袭击可以说是无能为力,这也是美国及台湾为什么担心大陆方面在福建沿海部署东风导弹的原因。
而1991年,海湾战争期间,伊拉克用“飞毛腿”导弹袭击以色列的时候,其“爱国者”导弹根本无法有效将其击落,何况短短的台湾海峡呢?有源相阵控雷达和无源相阵控雷达的区别区别就是无源是只有单个或者几个发射机子阵原只能接收,而有源是每个阵原都有完整的发射和接收单元!机载雷达经历了从机械扫描形式到相控阵电子扫描,再到最新的保形“智能蒙皮”天线的发展过程,电子扫描雷达在作战使用中的优势在哪里?未来的综合式射频(RF)传感器系统的总体特点和关键技术是哪些?近50多年来,机载雷达不断采用新的技术成果,性能不断提高,其中重要的有全向多脉冲射频(MPRF)模式和高分辨率多普勒波束锐化(DBS)技术在雷达中的实际应用。