相控阵雷达.ppt

相控阵雷达小组成员：张孟琦（讲课）李昊阳（PPT制作）张智勤（资料）高志强（资料）王晓威（资料）1一.相控阵相控阵采用的高技术：

计算机技术
固态技术
信号处理技术
光电子技术
新材料技术
以及器件、结构、工艺的发展

相控阵雷达的特点：

波束捷变
多目标跟踪
远作用距离
高数据率
自适应抗干扰
快速识别目标
高可靠性
天线共形二.相控阵列的基本原理

相控阵天线的阵元一般在100-10000个，每个阵元后接一个可控移相器。改变每个移相器的移相量就改变了阵元间的相对馈电相位，改变了天线辐射电磁波的波阵面指向。

Fa(θ)称为阵列因子或阵因子。如果天线阵元不是向空间所有角度均匀辐射的，方向图为Fe(θ)，阵列方向图变为：

Fe(θ)称为阵元因子。
关于阵列天线的栅瓣
阵列因子图：

由图5-2可以看出，主瓣是我们感兴趣的，所有栅瓣应去掉。
不出现栅瓣的条件：，
或
d/λ≤1

结论：
1.阵元间距越大，阵元数越多，角度分辨率越高。∑

2.阵元间距过大，天线方向图将会出现副瓣。
三.相控阵雷达的组成三.相控阵雷达的组成以色列“费尔康”预警机是世界上第一种采用有源相控阵体制雷达的预警机，也是世界上第一种采用天线阵列的安装与机身外形相符（即共形阵）的预警机，不再采用蘑菇形。天线阵列分布在机头（大鼻子）、机身两侧和机尾，分别负责覆盖不同的方位。全机设计有1472个T/R组件，但是在卖给智利时做了简化：机尾没有配置天线阵，从而存在100°的方位盲区，T/R组件的数量也减少很多，且天线在高度方向上不能扫描，从而不能测量目标的高度，因此，其雷达是一维相控阵、二坐标的。瑞典的“爱立眼”(ERIEYE）也是目前世界上独具特色的采用有源相控阵体制的预警机：机身背部的天线罩体是平衡木式，内装两块天线阵面，共有192个T/R组件，每个天线阵只负责120°扫描，因此，全方位上有机头和机尾各60°盲区，在高度方向上也不扫描，也是一维相控阵、二坐标雷达。该预警雷达是瑞典爱立信集团微波系统公司于20世纪80年代研制成功的主动相控阵雷达，它采用平衡木式的双面侧视电子扫描相控阵天线。雷达天线长8.6米，宽600毫米。天线罩长9.75米，宽780毫米，重约900千克。罩内装192个固态发射/接收（T/R）模块和大约4000个天线单元。雷达使用S波段工作，对高空目标的最大搜索距离达600千米，能同时跟踪300个目标。在6000米高度上，它对大型空中目标的有效作用距离为450千米，对雷达反射截面积不足1平方米的低空小型目标的控测距离为300千米。它能够在一个密集的敌对电子战环境、大量雷达杂乱回波和低目标高度的条件下，在330公里的距离发现战斗机大小的目标；具有海洋监测能力，能在320公里距离发现海上目标。雷达具有全面扫描监测同时对感兴趣的重要方位进行频繁扇形扫描的能力，而且一个单独扇形可能是同时在不同的模式中扫描。雷达综合性能非常好，具有窄波束、高精度等特点，可同时跟踪300多个目标。瑞典的“爱立眼”(ERIEYE）也是目前世界上独具特色的采用有源相控阵体制的预警机：机身背部的天线罩体是平衡木式，内装两块天线阵面，共有192个T/R组件，每个天线阵只负责120°扫描，因此，全方位上有机头和机尾各60°盲区，在高度方向上也不扫描，也是一维相控阵、二坐标雷达。E-3预警机就是依靠天线旋转进行水平方向的扫描。E-3家族不同于其他飞机的突出特征是，机背上装有一个直径近10m的“铁饼”形旋转天线罩。其内装的天线在方位上机械转动扫描，在仰角上电子扫描。它的水平波束很窄，能精确分辨开在方位上靠得很近的目标。E-3飞机上除了装有有源和无源雷达探测设备之外，还装有通信设备、敌我识别设备、导航设备和信息处理设备等，构成一个小的C31系统，成为战区C31系统的重要组成环节。这种预警机可同时探测60多个目标，跟踪其中的200多个，可同时引导和指挥10多架飞机对敌作战，能保证每天指挥数千架次的飞机对上百个目标采取动。美国AN/FPS-132“铺路爪”雷达虽然陆基战略预警雷达同样具备探测普通飞机、巡航导弹和战术弹道导弹的能力，但其真正的目标是各种类型的中远程弹道导弹以及各种航天器。比如在平时，这种雷达可以长期监视一些国家的导弹试射和航天发射活动，从而评估其武器的性能、获取相关的信息，在战时则承担着探测敌方来袭战略导弹的重任。图为美国AN/FPS-132“铺路爪”雷达。俄罗斯“天空Y”米波雷达美国“铺路爪”（1）波束指向灵活，能实现无惯性快速扫描，数据率高；美国将在日本部署的X波段相控阵雷达海基版
（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）