有源相控阵雷达是相控阵雷达的一种。有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件,每一个组件都能自己产生、接收电磁波,因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。正因为如此,也使得有源相控阵雷达的造价昂贵,工程化难度加大。但有源相控阵雷达在功能上有独特优点,有可能取代无源相控阵雷达。

1.有源相控阵雷达的工作原理

雷达工作在S波段,是一个有源相控阵天线,其发射馈线包括一个行馈和多个列馈,每一列馈为一个功率分配网络,其多个输出段分别接入该列天线各 T/R 组件中功率放大器的输入端。T/R 组件里接收电路的输出信号传送至接收馈线功率相加器的输入端,经功率合成后再经下变频器、中放、A/D 变换,变为二进制信号,传送至数字式的行馈波束形成网络。采用这种方式的主要目的是便于在方位上用数字方式形成接收波束。

有源相控阵雷达的工作原理

2.有源相控阵雷达的特点

1、由于天线阵元后面直接连接功率源,故雷达的性能不受馈源和移相器损耗的影响:T/R 组件中的 LNA 由接收机噪声系数所决定。

2、降低馈线系统承受高功率的要求。降低相控阵天线中馈线网络即信号功率相加网络接收时的损耗。

3、每个阵元通道上均有一个 T/R 组 件,重复性、可靠性、一致性好,即使有少量的 T/R 组件损坏,也不会明显影响性能指标,而且很能方便地实现在线维修。

4、易于实现共形相控阵天线。

5、有利于采用 MMIC 和 HMIC,可提高天线的宽带性能,实现频谱共享的多功能天线阵列,为综合化、标准化电子信息系统(包括雷达、通信和 ESM 等)的实现提供条件。

6、有利于与微电子、光电子、光纤通信技术结合,实现高密度集成的光控相控阵天线及天线系统。虽然有源相控阵天线优势众多,但在相控阵雷达使用中是否被采纳,要结合实际需求,首先要着重分析雷达任务,其次应分析采用有源相控阵天线的代价,考虑技术风险、雷达设计周期及生产成本的影响,这样才能做到最佳匹配。

有源相控阵雷达的特点

3.有源相控阵雷达的作用

有源相控阵雷达优势明显作为现代相控阵雷达一个重要研究方向,被用于各种战略、战术雷达,如制导、战场炮位侦查等。

有源相控阵雷达的作用