什么是有源相控阵雷达,一根特异斜线亮出强悍

2019-11-29 14:25 来源:未知

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澳门皇家赌场最新网站,问题:什么是相控阵雷达,什么是有源相控阵雷达,两者之间有什么区别吗?

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回答:

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相控阵雷达(Phased Array Radar)又叫相位控制电子扫描阵列雷达,是电子扫描阵列雷达(electronically scanned array——ESA)的一种,这种雷达通过改变雷达波的相位来改变波束扫描方向,而传统的机械扫描雷达都需要马达驱动天线快速转动来改变扫描方向。当然有些电子扫描阵列雷达因为阵面数量少的原因也会采用机械转动的方式来获得更大的扫描范围,例如中国054A护卫舰上的382型雷达和现代级驱逐舰上的俄制原版“顶板”雷达,而美国伯克级以及中国052C/D型驱逐舰的四面大型相控阵雷达都是固定安装在舰体上,扫描范围全方位覆盖。澳门皇家赌场最新网站 4

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美国宙斯盾系统的核心——SPY-1相控阵雷达

近日,一张歼-11D最新改进型战斗机的照片,出现在网上!

有源相控阵雷达(Active Phased Array Radar——APAR)又是相控阵雷达的一种,也叫主动相控阵雷达;另一种是无源相控阵雷达(Passive Phased Array Radar——PPAR),也叫被动相控阵雷达。这里要注意,除了相控阵雷达外,早前还出现过频率控制电子扫描阵列雷达,只不过如今已经销声匿迹,完全被相控阵雷达取代,所以如今AESA(Active electronically scanned array——有源电子扫描阵列雷达)成了有源相控阵雷达的泛称,而PESA(Passive electronically scanned array——无源电子扫描阵列雷达)成了无源相控阵雷达的泛称。

这一清晰照片,展示了歼-11家族最强单座型号的英姿!

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据《美国国家利益》报道,这一中国歼11战斗机的最新深入改进版本,在2014年左右研制试制成功,并进行了首飞。但令人惊奇的是,这一明显比现有大量歼-11战斗机更为出色的改进型,却迟迟未能大批量交付。

F-22使用的AN/APG-77和F-35使用的AN/APG-81 AESA雷达澳门皇家赌场最新网站 7

据报道,歼11D采用了与中国该战斗机家族中最强双座多用途型号歼16的许多技术,特别是先进的雷达火控技术,从而令其具备极为出色的空空、空地综合作战能力,打破了早期歼-11战斗机几乎不具备精确对地打击能力的困难局面。

苏-35战机使用的雪豹-E PESA雷达

歼-11D战斗机使用类似于歼16、歼-20、歼-10C的有源相控阵雷达为核心的先进火控系统,令其导弹武器具有更大的射程,对隐身目标探测能力更好,使其能够拦截更远处的敌人先进隐身战斗机。

如上图,AESA雷达的天线阵列由上千个发射/接收模块组成,因此表面整齐密布凸出的T/R组件,而PESA雷达只有一个中央发射机和接收机,天线就像一块平板,这是AESA和PESA雷达外观上最大的区别。功能上,由于AESA雷达每个辐射器都配装有一个发射/接收组件,每一个组件都能自己产生、接收电磁波,使得其反应速度、扫描范围、多目标跟踪、可靠性、抗干扰能力都比之前的雷达要好很多,而且一台雷达能同时形成多个独立波束,可同时实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能。而PESA雷达只有一个中央发射机和接收机,发射机产生的高频能量经计算机自动分配给天线阵的各个辐射器,目标反射信号经接收机统一放大,功率、效率、波束控制及可靠性等方面都不如AESA雷达。

为配合这一雷达的阵列天线特点,以及降低该雷达天线的雷达散射截面积,歼-11D战斗机与许多使用类似雷达的战斗机一样,使用了一个倾斜的雷达支架。因此雷达罩后边缘也与垂直轴向偏差一定角度,形成一个外观奇特的特殊雷达罩,这成为了该战斗机最酷炫的外观特征。

回答:

有源相控阵雷达是一种近年最先进战斗机普遍采用的相控阵体制火控雷达,它拥有由计算机控制的阵列天线,在不移动天线的前提下,其大量的天线单元可以通过相位控制打造多个灵活多变的波束,从而实现同时以多个状态工作,同时探测多个目标,令歼-11D战斗机更有效的控制多枚自身发射的导弹武器。

相控阵雷达也称作相位控制电子扫描阵列雷达。其基本原理是利用大量个别控制的小型天线单元排列成天线阵面,每个天线单元都由独立的移相开关控制,通过控制各天线单元发射的相位,就能合成不同相位波束。

在有源相控阵雷达中,每个天线单元都连接到一个由计算机控制的小型固态发射/接收模块,该模块等同于传统雷达的单一发射机和/或接收机的功能。因此,有源相控阵雷达就像无数个传统雷达的整合。这与无源无源相控阵雷达形成明显对比,在无源相控阵体制中,与传统雷达一样只有单一发射机和/或接收机,但拥有多个移相器,通过计算机控制实现波束控制。而有源相控阵雷达则借助大量发射机和/或接收机来获得更强大的能力,这明显比已经优于传统雷达的无源相控阵雷达又要再领先一步。歼-11D战斗机的巨大机头尺寸,为配备大尺寸有源相控阵雷达提供了另一个关键有利因素。

归结起来,相控阵雷达是用电的方式控制雷达波束的指向变化进行扫描的,这种方式被称为电扫描。相控阵雷达天线由大量的辐射器(小天线)组成的阵列(正方形、三角形等),辐射器少则几百,多则数千,甚至上万,每个辐射器的后面都接有一个可控移相器,每个移相器都由电子计算机控制。当相控阵雷达搜索远距离目标时,虽然看不到天线转动,但上万个辐射器通过计算机控制集中向一个方向发射、偏转,即使是上万千米外的导弹和卫星也在它的监测范围之内。

有源相控阵雷达被成为第二代相控阵雷达。无源相控阵雷达的一大限制是因为只有一个发射机,同时只能发射单一频率的无线电波。而有源相控阵雷达可以同时发射多个频率、多波束的无线电信号,这显然让其功能有了本质的突破。有源相控阵雷达雷达可以将其信号发射范围扩大到更大的频率范围,这使得它们更难在背景噪声中被探测到。这使得歼-11D战斗机能够在尽可能降低自身雷达信号被敌方发现的可能性的前提下,发射出强大的雷达信号。

相控阵分为“被动无源式”(PESA)与“主动有源式”(AESA),有源和无源相控阵雷达的天线阵相同,二者的主要区别在于发射/接收元素的多少。无源相控阵雷达仅有一个中央发射机和一个接收机,发射机产生的高频能量经计算机自动分配给天线阵的各个辐射器,目标反射信号经接收机统一放大(这一点与普通雷达区别不大),而有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件,每一个组件都能自己产生、接收电磁波,因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。

此外,有源相控阵雷达还有着先进的数据传输和电子战功能,可以与无人机和其他中国自主的空中平台进行数据连接,以更好地了解战场态势,并借助其强大无线电性能与这些平台构筑前所未见的数据互联能力。

回答:

歼11D的各种升级,允许它充分利用全新的人民解放军空军大量作战平台的体系优势,反过来歼-11D战斗机进一步扩展了这一体系的能力。

首先要明白什么是阵列天线。不同于抛物面反射天线(锅盖天线),阵列天线包含若干个阵元,每个阵元其实就是一个小天线,发射信号时所有阵元同时辐射同频率电磁波,电磁波本质上是正弦振荡电磁场,在阵列天线的照射方向,即天线波束方向,所有阵元发射电磁波的正弦相位完全相同,即所有阵元发射信号的瞬时场强完全相同,因此在这个方向所有阵元发射信号在空间中叠加的功率最强;而在其它方向由于所有阵元的相位不完全相同,不同阵元发射信号的瞬时场强有正、有负随机变化,在空间中会相互抵消,因而叠加的有效功率会大幅降低。

例如,该机的新型空中加油设备令其可以配合伊尔78加油机,实现空中加油,延长歼-11D战斗机空中巡逻时间和航程。

相控阵天线就是通过调整每个阵元发射信号的相位控制电磁波在特定空间方向上实现完全的同相位叠加,这是相控阵天线波束方向控制的基本原理。相控阵天线的波束照射方向完全是电控,而传统天线依赖机械执行机构,波束照射方向调整角速度与角加速度受执行机构的质量与转动惯性制约,不能任意控制波束照射方向跳变,只能在空间中连续扫描,对不同方向的多目标只能进行分时跟踪测量,数据率比较低,相应的测量精度也相对较低;而相控阵天线没有机械执行机构,波束照射方向可以受控任意跳变,这样使得雷达可以对不同方向多目标进行连续高数据率的同时跟踪测量,因而测量精度高。

在材料方面,歼11D使用了更多的复合材料,使其重量减轻、强大优化,有助于携带更多的武器或燃油。

有源、无源的差异在于相控阵天线在发射信号时是否有功率放大功能。无源相控阵雷达需要一个专门的大功率发射机,发射机输出大功率信号经功率分配网络送给天线的每个阵元,天线阵元只对信号进行移相(相位调整)转发。有源相控阵天线采用天线与发射机合一设计,不需要专门的大功率发射机,发射激励信号送给有源相控阵天线的每个阵元后,阵元对信号既要移相也要进行功率放大!

歼11D更大的武器载荷能力,使其能够挂载更多、更大更重的导弹武器,包括了霹雳-15、霹雳-21中远程空空导弹,鹰击系列反舰导弹,空地导弹,制导炸弹等等。它的有效战场感知和数据链能力,令其远程武器甚至可以从由其他具有远程传感器的系统获得目标制导信息,如空警500预警机、察打一体无人机甚至卫星等等。

一般来说,有源相控阵功率效率高、可靠性高,少数阵元功率放大器件失效对整体性能影响有限,但成本也高、生产调试工艺复杂、工作时天线需要性能较强的冷却系统;无源相控阵成本低、生产调试工艺相对简单、工作时天线无需冷却系统,但功率分配网络会损耗信号功率、而且只要发射机出问题就不能正常工作。目前主流采用有源相控阵天线。

一些分析家认为歼11D可能超越了俄罗斯苏35的水平,几乎可以肯定至少在雷达火控领域,这一战斗机超越俄罗斯产品。如果是这样的话,美国的第三代战斗机,如F15C和F/A18E/F都不是歼-11D战斗机的对手。

回答:

此外,部分来自于歼-20的技术,也被融汇到歼-11D战斗机身上。

相控阵的核心是一块由许多叫‘移相器’的电子器件组成的平板形状的天线。通过计算机控制每个移相器的状态,可以控制电磁波经过天线后的方向、形态。简单说雷达是个手电筒,天线像个透镜,电磁波就像光线,波束控制计算机(波控机) 移相器就好比人在调光束粗细和照射方向,只不过一切由计算机和电路控制,又快又精确。有源就是有发射机和接收机,主动发射电磁波,然后接收反射波;无源就是没有发射机,只有接收机,只能接收第三方发射机打到目标上的回波,或目标主动发出的电磁波。有源的抗干扰性好、看得远,无源的轻,飞机上用的多点。

据知情人士透露,歼11D由两台中国自主研制的涡扇10家族发动机提供动力。这一发动机已经日益成熟。

回答:

那么为什么直到目前歼-11D战斗机还没有大量装备呢,这很可能是歼-16双座多用途战斗机挤占了其服役装备空间。后者拥有歼-11D战斗机绝大部分优点,同时通过两人机组的配备获得了更强大的态势感知、决策、控制与操作能力。尽管单座战斗机已经在自动化系统的帮助,可以获得极佳的性能,但双座战斗机有两名飞行员的优势仍不可小视。

力求用白话说出大概的意思,请勿见笑!

此外随着歼-20开始服役,没有必要再装备过多的非隐身战斗机,毕竟歼-11D战斗机或歼-16战斗机的成本并没有比歼-20低多少。

将若干“小天线”(辐射单元)排列在平面上,用计算机控制馈往各小天线电流的相位,就可以实现波束摆动扫描,这种雷达采用相位可控的阵列天线,称为“相控阵”雷达。这是由“小天线”个体户组成的“合作社”。

无论如何,歼-11D战斗机依然是中国军工史上值得关注的关键性武器平台。

每个“小天线”都可独立发射、接收电磁波,称为“有源相控阵”:只有部分“小天线”能接收电磁波(由接收机统一接收),称为“无源相控阵”。

显然,有源相控阵雷达的“个体户”们个个耳聪目明,更易于发现、跟踪更多的目标。

回答:

我从非专业属于角度给大家介绍一下吧。传统的雷达叫脉冲多普勒雷达,天线需要不停转动才能达到360°扫描。而相控阵雷达是由很多小的发射单元组成的一个平面,不需要转动的。。。有源相控阵是雷达单元自己发射雷达波,自己再接收雷达波。无源相控阵是自己雷达只接收雷达波,而由另外的发射机专门发射雷达波。。。总的来说,有源比无源先进一代,世界各国最新装备的都是有源体制的了。

回答:

这个问题可以分为两个部分来回答!

一、什么是相控阵雷达

在影视剧中,我们经常在战舰上看见有雷达在转来转去,这是普通机械雷达。它的波束扫描是靠雷达天线的转动而实现的。

而相控阵雷达是用电的方式控制雷达波束的指向变化进行扫描的,但是使用的是电扫描,使用“移相器”来实现雷达波束转动,尽管看不见雷达转动,但是通过上万辐射器来进行扫描、跟踪、引导。

这比常规机械雷达先进多了。

二、有源相控阵雷达与无缘相控阵雷达区别

相控阵雷达分为有源相控阵(主动)和无缘相控阵(被动)两种

有源相控阵雷达的天线接受与发射模组,每一块都产生电磁波;

什么是有源相控阵雷达,一根特异斜线亮出强悍战力。无源相控阵的天线则使用的是统一的发射机和接收器。

结构上的区别导致了性能上的差异,有源相控阵雷达故障率低,即便坏掉几个模组,也能够继续使用,而无缘相控阵雷达就没有这个优势了。

无源相控阵雷达是相控阵雷达家族的一种低端产品,过渡使用!

回答:

通常雷达分脉冲雷达和连续波雷达,多普勒是一种原理,连续波雷达利用多普勒原理检测目标的速度信息,但目标的距离信息是模糊的,所以一般雷达都是脉冲雷达,一般来说脉冲宽度越大,测距精度越差,现在雷达利用脉冲压缩技术脉冲宽度都可以很大,已经类似连续波雷达,也可以利用多普勒原理检测目标的速度信息。阵列天线是与反射体式天线相对的,通常反射体天线一般只有一个辐射源,通过反射体形成波束。通过改变天线的物理位置来改变波束指向。而平面阵列天线通常是许多辐射源组成一个阵列,通过改变天线的行或者列的馈电频率或者相位来改变波束指向,变频的称为频扫,变相的称为相扫,统称为电扫描。相扫的就是所谓的相控阵雷达!无源是指雷达只有一个发射机,通过馈线和功分器送到各个辐射源,而有源相控阵是指每个或是一组辐射源对应一个T/R组件,所谓T/R组件是指发射接收一体组件,直接安装于天线背面,与无源相比省去了馈线和功分器。

回答:

相控阵雷达是电扫雷达的一种,电扫雷达相对的是机扫雷达,就是那种来回摆头的。电扫雷达分为频扫和相扫雷达。相控阵雷达就是相扫雷达,依靠电磁波的相位角变化来感知目标。这种雷达都相控阵雷达,相控阵雷达又分为有源相控阵和无源相控阵雷达。无源相控阵是雷达天线阵面布置移项辐射器,将后端信号发射器的信号发射出去,并将信号回波传到后端的信号接收器上,完成探测。有源的相控阵是阵面布置TR收发模块,信号不是由后端的发射器接收器进行收发了,而是由阵面上众多的TR模块完成了。相同的输入功率下,有源的发射功率更大,信躁比更好,多任务能力也更强。

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