各種雷達的優(yōu)點和缺點
從舊到新說起吧:
第一種:普勒雷達(機械雷達),就是雷達發(fā)射“普勒脈沖信號”,又分為單普勒脈沖和多普勒脈沖;所謂的單普勒就是飛機雷達只能發(fā)射一束脈沖信號,其雷達不能邊發(fā)射信號邊接受信號,工作模式就是發(fā)射信號后,然后停止發(fā)射信號來轉(zhuǎn)為接受信號模式;多普勒脈沖雷達就是飛機能發(fā)射多個信號,不斷地發(fā)射不斷的接受信號。
普勒雷達有點就是,技術(shù)成本低,研發(fā)簡單,若果采用大功率的運行可以探測很遠距離,缺點就是:普勒雷達信號對固定的物體探測性能好,但是對移動的就差些,尤其是若果飛機下方有架直升機,直升機把自己的旋轉(zhuǎn)翼對著飛機雷達信號方向,那么多普勒雷達就很難探測到這架直升機,再就是雖然普勒雷達能探測很遠距離,但是其一個致命傷就是不能分辨敵我,其就算能在超視距(150千米以上距離)探測到戰(zhàn)機,但是并不能分辨出是敵是友。
第二種,相控陣?yán)走_,首先相控陣是一種電子雷達,分為有源和無源。
相控陣?yán)走_有相當(dāng)密集的天線陣列,在傳統(tǒng)雷達天線面的面積上可 安裝上千個相控陣天線,任何一個天線都可收發(fā)雷達波,而相鄰的數(shù)個天線即具有一個雷達的功能。掃描時,選定其中一個區(qū)塊(數(shù)個天線單元)或數(shù)個區(qū)塊對單一目標(biāo)或區(qū)域進行掃描,因此整個雷達可同時對許多目標(biāo)或區(qū)域進行掃描或追蹤,具有多個雷達的功能。
由于一個雷達可同時針對不同方向進行掃描,再加之掃描方式為電子控制而不必由機械轉(zhuǎn)動,因此資料更新率大大提高,機械掃描雷達因受限于機械轉(zhuǎn)動頻率因而資料更新周期為秒或十秒級,電子掃描雷達則為毫秒或微秒級。因而它更適于對付高機動目標(biāo)。此外由于可發(fā)射窄波束,因而也可充當(dāng)電子戰(zhàn)天線使用,如電磁干擾甚至是構(gòu)想中發(fā)射反相位雷達波來抵消探測電波等。
優(yōu)點(1)波束指向靈活,能實現(xiàn)無慣性快速掃描,數(shù)據(jù)率高; 美國將在日本部署的X波段相控陣?yán)走_海基版
(2)一個雷達可同時形成多個獨立波束,分別實現(xiàn)搜索、識別、跟蹤、制導(dǎo)、無源探測等多種功能;
(3)目標(biāo)容量大,可在空域內(nèi)同時監(jiān)視、跟蹤數(shù)百個目標(biāo);
(4)對復(fù)雜目標(biāo)環(huán)境的適應(yīng)能力強;
(5)抗干擾性能好。全固態(tài)相控陣?yán)走_的可靠性高,即使少量組件失效仍能正常工作。 缺點:相控陣?yán)走_設(shè)備復(fù)雜、造價昂貴,且波束掃描范圍有限,最大掃描角為90°~120°。當(dāng)需要進行全方位監(jiān)視時,需配置3~4個天線陣面。
有源相控陣?yán)走_,是 AESA radar 即有源電子掃描陣列雷達的一種。英文Active翻譯為“主動”或“有源”,意思是指天線表面的每一個陣列單元都完整地包含訊號產(chǎn)生、發(fā)射與接收的能力,也就是將訊號產(chǎn)生器、放大器等等全部縮小放在每一個陣列單元以內(nèi),天線不需要依靠訊號產(chǎn)生器以及波導(dǎo)管饋送訊號。由于每個陣列單元都可以單獨作為訊號源主動發(fā)射電磁波,所以被稱作主動相控陣或有源相控陣。這是目前相控陣天線發(fā)展的主流趨勢。
有源相控陣的的每個單元只掃描一小塊固定區(qū)域。各個模組的訊號的相對相位經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整,最后會強化訊號在指定方向的強度,并且壓抑其他方向的強度。在同樣的涵蓋范圍以內(nèi),不需要移動雷達天線也可以滿足掃描的需求。此雷達的電子零件需要“快速移相器”,而控制相控陣也需要極高的計算能力。
此雷達理論在二次大戰(zhàn)時提出,最早使用是用于地面的大型彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達上面。空用系統(tǒng)最早是出現(xiàn)在美國空軍一架RC-135 Rivet Amber飛機上面進行試驗,這架飛機稍后發(fā)生意外墜毀。能夠使用在船艦上或者是軍用飛機上的小型化有源陣列技術(shù)要到1980年代才逐漸成熟,成本降低到可以接受的程度。
無源相控陣?yán)走_,是 PESA radar 即無源電子掃描陣列雷達的一種。英文Passive翻譯為“被動”或“無源”,意思是指天線表面的陣列單元只有改變訊號相位的能力而沒有發(fā)射信號的能力,訊號的產(chǎn)生還是依靠天線后方的訊號產(chǎn)生器,然后利用波導(dǎo)管將產(chǎn)生的訊號送到訊號放大器上,再傳送到陣列單元上面,接收時則反向而行。由于每個陣列單元自身不能作為訊號源主動發(fā)射電磁波,所以被稱作被動相控陣或無源相控陣。
現(xiàn)在的無源相控陣?yán)走_多是以行波管產(chǎn)生訊號,這和最新的脈沖多普勒雷達產(chǎn)生訊號的方式一樣,區(qū)別主要在天線上。
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