什么是相控阵雷达？

TT历史有话说

相控阵雷达是利用电子元器件取代机械系统，实现雷达波束的扫描方向变化的雷达，一般包括横向电扫、纵向电扫和全部电扫的相控阵雷达。

美国的阿利伯克级驱逐舰装备了无源相控阵雷达。

相控阵雷达由于使用电子器件取代了机械机构，因此其扫描速度较快，而且定位较为精确，雷达孔径如果很大而且增强功率的话，就会取得强大的抗干扰能力、远程探测能力，因此相控阵雷达特别适合作为搜索、火控一体化的雷达使用，往往一部雷达就具备了搜索火控能力，取代了过去两部雷达的职能。

我国的052D型驱逐舰上装备着比伯克级更先进的有源相控阵雷达。因此抗饱和打击能力更强。

相控阵雷达现在有很多是纵向电扫，水平机械方位扫描的雷达，这种雷达很常见，包括我国的381、382系列雷达和俄罗斯的顶板三座标系列雷达等。除了扫描方式的区分，相控阵雷达还可以根据电子器件的类型分成有源相控阵雷达和无源相控阵雷达两种。其中无源相控阵雷达出现较早，他还没有完全拜托普通雷达的影子，他把阵面上的电子扫描功率全部集中在一起发射，往往在雷达面上有一个聚能器，也就是TFF天线，这种雷达现在看来具有以下特点：反应速度不如有源相控阵雷达、搜索和跟踪的目标数量不如有源相控阵雷达、扫描范围和速度不如有源相控阵雷达，但是在搜索的精度和距离上稍有优势，一般现在主要用于反导作战的雷达。

055型驱逐舰上装备了目前世界上最早也是最先进的多波段雷达综合射频系统。

而有源相控阵雷达则更加先进，他的每一个T/R单元都可以自己收发信号，这样就实现了强大的跟踪和火控能力，一般可以跟踪和火控的目标数量是无源相控阵雷达的好几倍，而且反应速度还更快，现在普遍应用在对空作战雷达中，这样可以应对更多的飞机和导弹打击。

当然，现在根据波段不同，又可以分为C波段相控阵、S波段、X波段等不同的雷达，不同的波段代表不同的用途，此处不再赘述，而且根据技术的发展，还出现了双波段雷达和多波段雷达，这样的有源相控阵雷达代表了雷达发展的最高水平。

回答者简介：张浩，亚太智库研究员，《舰载武器》杂志评论员，在《兵器》、《舰载武器》等多家军事期刊发表《现代山地战怎么打》、《共和国炮艇小传》、《夺滩奇兵》等文章30余篇，在海军作战理论和海上作战武器装备等领域有独特见解，著有《预警机、电子战机》一书，获得军迷群体一致好评。

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相控阵雷达 ( PA R) 是一种以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达 ,因为天线为相控阵形式而得名 。 相控阵天线是由许多辐射单元排阵所构成的定向天线 ,各单元的幅度激励和相位关系可控。天线的相位控制可采用相位法 、延时法、频率法或电子馈电开关等方法。 在一维直线上排列若干辐射单元形成的阵列称为线性阵列 (简称线阵) ,在二维平面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或曲面上 ,这种天线称为共形阵天线 。 共形阵天线可以突破一般线阵和平面阵列扫描范围的限制 ,实现一部天线更大的空域电扫。 典型的相控阵雷达利用数字控制移相器改变天线阵元相位分布来实现波束的快速扫描而非传统的机械转动天线面方式 ,故又称电子扫描阵列( ESA) 雷达 。

相控阵雷达的T/R组件

相控阵雷达分无源和有源两种基本类型 (有的地方分为无源、半有源和有源三种) 。 无源相控阵采用中央功率产生器 ,利用无源网络如波导来分配发射功率或利用透镜系统通过自由空间将功率分发至相位可控的辐射单元 (与机械扫描雷达区别仅在于阵列的每一个辐射单元上接入一个移相器) 。有源相控阵通常是指每一阵元均接有一完整的、增益与相位可调的 、高度小型化的发射机/ 接收机前端 (即 T/ R 组件) 。

每日点兵

相控阵雷达的发展起源于上个世纪60年代，正值美、苏激烈的军备竞赛时期（1957年，前苏联发射世界上第一颗人造地球卫星；1961年4月，前苏联将人类送入太空；1964年，古巴导弹危机），美国急于解决对洲际弹道导弹和人造地球卫星的有效观测问题，尤其是对洲际弹道导弹目标进行监视，预报弹道落点和发射点坐标，尽可能增加预警时间已经成为迫在眉睫的需求；此外，还希望能够对所有入轨物体，尤其是各类人造卫星、载人飞船以及其末级助推火箭和太空碎片进行观测、监视、跟踪、编目等，将这些物体和真正来袭的洲际弹道弹头进行识别和区分，以降低虚警率，更好地提高拦截效率。

这一切就要求雷达的有效作用距离要从原先的几百千米提高到几千千米甚至上万千米，并且能够对多批高速运动物体进行精密跟踪，为此就要大大提高雷达的数据刷新率，解决边搜索、边跟踪以及合理使用雷达信号能量的问题。

为了能够具备几千千米的作用距离，雷达的天线孔径尺寸必须异常巨大，而这又为驱动雷达天线进行机械扫描造成了极大的困难，即使能够采用某些手段将巨大的雷达天线以较高的速率驱动起来，也会在探测远距离目标时，由于从发射信号到接收回波信号存在时间差，在此时间差内，很容易导致接收天线波束的最大值已经不再指向目标回波方向，无法可靠的接收到目标回波信号。而采用相控阵天线之后，这些问题就可以迎刃而解！

相控阵雷达与其他类型的雷达相比，主要特点或者差异就源于相控阵天线。相控阵天线由多个天线单元组成，通过改变每一天线单元通道传输信号的相位和幅度，改变相控阵列天线口径照射函数，从而实现天线波束对空域的快速扫描和波形变化。

因此，相控阵雷达具有天线波束快速扫描、波束形状灵活可变、信号功率可以在空间合成、易于形成多个波束等特点，使得相控阵雷达可以具备多种功能，比如可以稳定跟踪多批高速运动目标的能力；可以在单部发射机功率受限的情况下，也能通过多路放大器空间功率合成获得符合要求的特大发射功率，从而扩展雷达的威力范围，为提高雷达观测精度和探测隐身目标提供了技术潜力。

这些技术特点使得相控阵雷达比传统的机械扫描雷达具有了更大的优势，成为现代军事电子装备中的重要组成部分，并且得到各个主要军事强国的青睐，已经被大量应用在海、空、天等主要作战或者情报信息平台上。

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描述相控阵雷达需要与一般的雷达对比起来看。普通雷达是通过信号发射/接受器的旋转来实现对目标探测的，相控阵雷达是直接控制电磁波的照射方位起到扫描的作用，可对雷达阵面前方120读进行实时观测，反应速度优于普通雷达；相控阵雷达可以同时形成多个波束以应对复数目标，而普通雷达只有一个波束，难以应对多个目标。此外，相控阵雷达在工作时相当于有很多的小雷达同时工作，它们之间相互独立，部分单元的损坏不会影响正常使用，抗干扰的能力也更强。

有源相控阵雷达

相控阵雷达分为有源相控阵雷达和无源相控阵雷达两类。无源相控阵只有一个发射机和接收机，一次只能产生一个波束，只能通过迅速转移波束扫描多个目标，且信噪比较高，精度较差。有源相控阵雷达每个单元都相对独立，可进行信号的发射/接收，可同时产生多个波束，反应速度更快，同时跟踪多个目标，且信噪比更小，精度更高；而且有源相控阵雷达在的发射/接收模块相互独立，模块损坏时不影响正常的使用，抗损性比无源相控阵雷达强。

无源相控阵雷达

相控阵雷达相关的技术概念出现于20世纪30年代后期，美国在1937年最先开始之一领域的研究，然而直到20世纪50年代才出现了较为实用的舰载相控阵雷达。20世纪60年代，大型相控阵雷达作为美苏等国家的国土防空用远距离雷达纷纷面世，相控阵雷达的发展进入快车道；然而直到20世纪末，有源相控阵雷达才发展出来，并在21世纪逐渐开始装备在各种平台上。

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简单点说就是利用大量个别控制的小型天线元件排列成天线阵面，每个天线单元都由独立的开关控制，通过控制各天线元件发射的时间差，就能合成不同相位（指向）的主波束。大家知道雷达波段根据波长分成好多种，从高频，超高频，等等。相控阵雷达就是通过电脑控制通向各个小的天线单元电流的相位，用来改变雷达波束的方向用来扫描。小的天线单元越多，雷达波束在空间的扫描方向就越多，利用相位控制的阵列天线，就是相控阵雷达。相控阵雷达分有源和无源两种。有源就是主动发射雷达波。无源就是接收雷达波不主动发射雷达波。相控阵雷达解决了传统的机械式雷达反应速度慢，目标更新速率低，多目标追踪能力差，分辨率低等等问题。

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将一个个“天眼”列阵在平（弧）面上，用电流相位变化安排它们向“上下左右中”五方向发射雷达波扫描，这种雷达称为相控阵雷达。每个“天眼”都能单独接收目标回波的，称有源相控阵；只有少量“天眼”能接收目标回波的（另安排有专门接收装置），称无缘相控阵。显然，有源相控阵更耳聪目明，更易于发现和跟踪多个目标。

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顾名思义，首先是一个阵列，由T/R(收发信号)模块组成的阵列，这个阵列每个模块都可以发射探测信号并接收回波，通过控制每个模块的信号相位，形式信号聚焦，即合成信号，其角度与幅度由多个模块信号矢量形成，这样通过信号控制便可形成180度扫描探测，而不需要机械转动来改变探测角度。

一墨之舟

这是一个非常专业的问题，要详细述说，非得是专家级才说得清，简单述说也须有本科或相当电子系学历的人，看的人也至少须有高中及以上的人才能理解。一般我们知道这个肯定是最先进的，我们的驱护用的都是这个，我们叫他“顶板雷达”，其体原理我们不必细究。这个相控雷达，既然有个“相”字，那肯定与“sin，cos”有关。据说能真正解释清电脑的原理，世界上不会超过十个，但很多人都知道与“0和1”有关，更有很多人会熟练使用。可实际上电脑就是一个加法器。

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