序言

雷達(dá)是利用接收和發(fā)射電磁波信號(hào)來探測(cè)目標(biāo)的電子設(shè)備，自從誕生以來，就在軍事領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用。

其中相控陣?yán)走_(dá)更是軍用雷達(dá)中的皇冠，它的設(shè)計(jì)和制造水平最為尖端。

那么問題來了：

相控陣?yán)走_(dá)是什么？它為啥這么厲害呢？

相控陣?yán)走_(dá)

首先我們來看看它的樣子。

相控陣?yán)走_(dá)跟傳統(tǒng)雷達(dá)最大的區(qū)別就是，它的一個(gè)陣面上放置了大量的輻射器組成的陣列，也就是小天線。

輻射器數(shù)量成百上千，每個(gè)輻射器的后面都接有一個(gè)可控移相器，移相器由電子計(jì)算機(jī)控制，通過改變天線孔徑上的相位分布，來實(shí)現(xiàn)發(fā)射波束在空間的掃描，也就是我們所說的電子掃描，可以完成理論上180度正面的掃描。

這種雷達(dá)的工作基礎(chǔ)說白了，就是相位可控的數(shù)組天線，所以相控陣由此得名。

雷達(dá)工作原理

關(guān)于它的工作原理，我來用大白話簡單聊聊啊。

如果說的能讓大家都懂了，可不可以給我點(diǎn)點(diǎn)關(guān)注，感謝感謝~

如果我們想要更清楚的觀察目標(biāo)的話，就需要收窄視角。我們的眼睛可以借助望遠(yuǎn)鏡，而雷達(dá)可以增大天線面積，天線越大，波束越窄，判斷的精度也就越高。

但是問題也就產(chǎn)生了，就是大的天線它轉(zhuǎn)不快掃一圈回來，目標(biāo)可能就飛走了，這就很尷尬，怎么辦？

相控陣?yán)走_(dá)就是來解決這個(gè)問題的，那么它是怎么做的呢？

其實(shí)呢，它靠的是電磁波的干涉現(xiàn)象。

在天線平面上規(guī)則的排列著很多微小的單元，它們有點(diǎn)像是蒼蠅的復(fù)眼，每一個(gè)都可以單獨(dú)的發(fā)射和接收電磁波。

當(dāng)這些獨(dú)立的單元發(fā)出的波同時(shí)向外傳播時(shí)，它們之間就會(huì)發(fā)生波的干涉現(xiàn)象。

就像是兩個(gè)完全同步的水波，當(dāng)各自碰在一起之后，垂直于它們中心連接方向上的波紋得到強(qiáng)化，而其它方向上的波紋則逐漸消失了，這是兩個(gè)波完全同步的波紋現(xiàn)象。

要是兩個(gè)波紋不完全同步呢？

這個(gè)問題問得好!

這時(shí)呢，兩個(gè)波紋之間就產(chǎn)生了相位的移動(dòng)，我們就叫相移。

那怎么辦呢？

其實(shí)呢，我們可以用計(jì)算機(jī)來控制每一個(gè)單元所發(fā)出來的電磁波的相位差，實(shí)現(xiàn)在它們相互干涉之后，朝著我們想要去的方向傳播了。

是不是覺得非常神奇？

雷達(dá)優(yōu)點(diǎn)

那么它有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？

我總結(jié)有下面三點(diǎn)：

首先就是看的遠(yuǎn)，它可以看幾千公里。

其次是看的多，可以同時(shí)對(duì)付多個(gè)目標(biāo)。

最后就是反應(yīng)速度快，非常靈活，可以隨時(shí)按照需要來控制雷達(dá)工作方式。

有源無源相控陣

順便再給大家科普下，這相控陣?yán)走_(dá)里面又分為有源相控陣和無源相控陣。

這兩個(gè)有啥區(qū)別呢？

簡單說啊，有源相控陣就是每個(gè)天線單元都自帶發(fā)射器，無源相控陣就是只有一個(gè)主發(fā)射模塊 其他都是被動(dòng)接收。

值得注意的是，無論是有源 還是無源，每個(gè)小天線都能發(fā)射和接收信號(hào)，同時(shí)也都能改變相位，也就是波束往哪里指。

這兩者最大的區(qū)別就在發(fā)射信號(hào)放大到多少，接收回波信號(hào)放大到多少。

這些在無源相控陣的小天線上都是一樣大且固定的。

因?yàn)樗鼈儧]有獨(dú)立的放大器，信號(hào)強(qiáng)度是靠整個(gè)陣面后面的統(tǒng)一放大器來決定的，信號(hào)放大完了分配給小天線，直接發(fā)射出去就行，每個(gè)小天線接收收發(fā)強(qiáng)度的調(diào)整都是被動(dòng)的過程。

而有源相控陣就不一樣了，每個(gè)天線都有放大器，雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的時(shí)候，每個(gè)天線收到的都是弱信號(hào)，根據(jù)需要小天線把自己的放大器，將信號(hào)放大到不同程度。

把若干的模塊放在一起，便于供電和散熱等雷達(dá)制造領(lǐng)域，發(fā)射信號(hào)時(shí)通過組件不同的強(qiáng)度和相位的組合。

不同的小天線可以承擔(dān)不同的功能，除了傳統(tǒng)的探索跟蹤之外，還能進(jìn)行電子干擾和遠(yuǎn)程通訊。

從功能的多樣性來看，有源相控陣要比無源相控陣豐富多了。

感悟

最后小鯨想說啊：

想要維護(hù)國土安全，沒有千里眼是萬萬不行的，而相控陣?yán)走_(dá)又是千里眼當(dāng)中最重要的設(shè)備。

這里就要說到，中國第一代遠(yuǎn)程相控陣?yán)走_(dá)總設(shè)計(jì)師 張光義，在上個(gè)世紀(jì)60-70年代，克服了種種艱苦的環(huán)境以及技術(shù)上的難關(guān)。

終于在1976年，咱們自主研發(fā)的7010相控陣?yán)走_(dá)建造完成，并進(jìn)行相關(guān)安裝和調(diào)試，并于1977年正式投入使用。

該雷達(dá)的電掃描天線陣面規(guī)格為20×40米，探測(cè)距離3000公里，可連續(xù)跟蹤10批以上目標(biāo)，配備了大中小型計(jì)算機(jī)，可以對(duì)全站實(shí)時(shí)控制，處理和計(jì)算。

同時(shí)也讓中國成了美蘇之后，世界上第三個(gè)掌握相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的國家。

不得不說，這個(gè)成果是非常令人驕傲的！