相控阵雷达“相控”原理：多张动画示意图完美解释
相控阵雷达“相控”原理：多张动画示意图完美解释
相控阵雷达的“相控”原理是什么？为什么它能不动也能扫描不同方向的目标？本文将通过多张动画示意图，为您完美解释这一现代雷达技术的核心原理。
相控阵雷达的工作原理
相控阵雷达与传统雷达最大的区别在于其天线阵列。传统雷达通过天线的机械旋转来扫描目标，而相控阵雷达的天线阵列是固定的，它通过控制每个阵元产生的电磁波相位与幅度，来实现电磁波束方向的改变。
从上图可以看出，相控阵雷达的天线由无数个小单元天线组成，这些小单元天线被称为“阵元”。对于有源相控阵雷达来说，每一个阵元都是独立控制的，既能独立发射雷达波，也能接收雷达波的回波信号。
相控阵雷达的优势
高可靠性
相控阵雷达省去了整个天线的机械驱动系统，因此可靠性非常高。即使有部分阵元损坏，也不会影响整体功能的使用。例如，美国的“铺路爪”陆基相控阵预警雷达有15360个能发射电磁波的阵元和2000个不发射电磁波的阵元，即使有10%的阵元损坏，雷达依然可以正常工作。
多目标跟踪能力
由于阵元数量众多，相控阵雷达可以将所有阵元分成若干组，每组分别跟踪和对付一个目标。例如，F-35战机配备的AN / APG-81相控阵雷达，既能跟踪空中的目标，还能监视地面上的坦克和车辆，以及海面上的船只。
快速切换能力
相控阵雷达的快速切换能力远超传统雷达。传统雷达需要通过机械转动来调整方向，而相控阵雷达通过电子控制，可以在不到1毫秒的时间内完成100度方向的调整。
全能性
相控阵雷达能够同时完成对空、对地、对海不同目标的探测，可以替代多种不同种类雷达的功能。此外，它还可以进行战机间通信，实施电磁干扰战。
未来发展趋势
随着技术的进步，相控阵雷达的阵元可以分散到机身各处，与机身彻底融为一体，形成所谓的“智能蒙皮”。这将使飞机的机身更紧凑，进一步减少风阻。未来，预警机上巨大的“大圆盘”可能将不再需要。
相控阵雷达作为现代雷达技术的代表，其在军事和民用领域的应用前景广阔。通过本文的介绍，相信您对这一神奇的技术有了更深入的了解。