《雷達(dá)原理》課件-3.3.3教學(xué)課件：相控陣?yán)走_(dá)

相控陣?yán)走_(dá)《雷達(dá)原理》相控陣?yán)走_(dá)自20世紀(jì)30年代雷達(dá)問(wèn)世以來(lái)，雷達(dá)技術(shù)在第二次世界大戰(zhàn)中獲得了高速發(fā)展，當(dāng)時(shí)主要用于軍事領(lǐng)域。0世紀(jì)60年代，由于航空與航天技術(shù)的飛速發(fā)展，飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星及宇宙飛船等都需要采用雷達(dá)作為探測(cè)和控制手段。相控陣?yán)走_(dá)早期雷達(dá)主要采用機(jī)械掃描方式，現(xiàn)代雷達(dá)要求遠(yuǎn)的作用距離，高增益，大孔徑，快速掃描。機(jī)械掃描無(wú)法滿足要求，于是新體制雷達(dá)-即利用電掃描的相控陣?yán)走_(dá)應(yīng)運(yùn)而生。插入動(dòng)畫相控陣?yán)走_(dá)介紹相控陣?yán)走_(dá)機(jī)載火控雷達(dá)偵察雷達(dá)預(yù)警機(jī)雷達(dá)隨著技術(shù)的進(jìn)步和研究成本的降低，相控陣?yán)走_(dá)還應(yīng)用于多種戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)，比如偵察雷達(dá)，預(yù)警機(jī)雷達(dá)，機(jī)載火控雷達(dá)等。相控陣?yán)走_(dá)在防空方面，相控陣?yán)走_(dá)能夠更好的完成目標(biāo)探測(cè)、監(jiān)視、跟蹤、識(shí)別和武器控制等功能，因此獲得了廣泛的應(yīng)用，如美國(guó)愛國(guó)者武器系統(tǒng)雷達(dá)，俄軍相控陣?yán)走_(dá)，以及以色列“箭2”綠松雷達(dá)。美國(guó)愛國(guó)者武器俄軍相控陣?yán)走_(dá)相控陣?yán)走_(dá)相控陣?yán)走_(dá)以色列綠松雷達(dá)相控陣?yán)走_(dá)

特點(diǎn)天線波束快速掃描，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)搜索、跟蹤與多種雷達(dá)功能。天線波束快速掃描能力是相控陣天線的主要技術(shù)特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)4種功能：邊搜索邊跟蹤（TWS）功能；跟蹤加搜索（TAS）功能；分區(qū)搜索功能；集中能量工作功能。具有多波束形成能力，可實(shí)現(xiàn)高的搜索數(shù)據(jù)率和跟蹤數(shù)據(jù)率；具有波束形狀捷變能力，易于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)空間濾波和自適應(yīng)空時(shí)處理能力；可實(shí)現(xiàn)天線孔徑與雷達(dá)平臺(tái)共形；具有空間功率合成能力，輻射功率大；具有抗干擾能力好，可靠性高等特點(diǎn)。

相控陣?yán)走_(dá)原理相控陣?yán)走_(dá)相控陣?yán)走_(dá)利用多個(gè)小型天線單元組成的陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)波束的電子調(diào)控。核心組件是相控陣天線，它由許多天線單元組成。相控陣?yán)走_(dá)大多采用平面相控陣天線。例如：美軍愛國(guó)者相控陣?yán)走_(dá)采用五千余個(gè)單元；薩德反導(dǎo)系統(tǒng)，雷達(dá)采用25000多個(gè)陣元。相控陣?yán)走_(dá)相控陣?yán)走_(dá)相控陣?yán)走_(dá)波束掃描時(shí)存在著波束展寬，增益下降等問(wèn)題，因此單個(gè)陣列的多數(shù)掃描范圍通常限制在±60度或者±45度之間，若要同時(shí)覆蓋更多空間，則需要多個(gè)天線陣面。例如，美軍彈道導(dǎo)彈早期預(yù)警雷達(dá)采用了三個(gè)面陣，而海軍艦艇的宙斯盾SPY-1雷達(dá)則采用了四個(gè)面陣。相控陣?yán)走_(dá)無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)相控陣?yán)走_(dá)有源相控陣?yán)走_(dá)相控陣?yán)走_(dá)在相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展過(guò)程中，最早研發(fā)成功并投入應(yīng)用的就是有源相控陣?yán)走_(dá)。典型的例子，如美國(guó)20世紀(jì)60年代研制，并用于空間目標(biāo)監(jiān)視和跟蹤的大型相控陣?yán)走_(dá)AN/FPS-85。

本次課我們學(xué)習(xí)了相控陣?yán)走_(dá)是由相位控制電子掃描陣列的雷達(dá)。相控陣由大量輻射單元組成雷達(dá)面陣，每個(gè)輻射單元在相位和幅度上獨(dú)立受波控和移相器控制，能量輻射出去并在空間進(jìn)行功率合成，能得到精確可預(yù)測(cè)的輻射方向圖和波束指向，具有