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從近代戰(zhàn)爭來看,雷達是空戰(zhàn)、陸戰(zhàn)和海戰(zhàn)中極為重要的作戰(zhàn)“軟”武器,在幾十年的發(fā)展歷程中,始終存在著雷達與反雷達的斗爭。雷達系有源探測技術,又稱無線電定位儀,它是利用電磁波來探測目標的距離、方位及其運動狀態(tài)的。
世界上第一臺雷達誕生于20世紀30年代末期;然后一直到60年代,常規(guī)雷達由于二戰(zhàn)的刺激以及60年代新革命浪潮的推動而飛速發(fā)展。其中,60年代初引入移相器和陣列天線而 發(fā)展出相控陣雷達,解決了常規(guī)雷達由于機械掃描和天線慣性造成的掃描速度緩慢以及精度低、可靠性不高等問題,頓時成為國際研究熱點,目前美、日、英、法、 俄等各的軍事裝備中已廣泛應用;但是由于其波束出射角受到微波頻率的影響而造成波束偏斜的現(xiàn)象,無法滿足寬帶寬的要求。1985年,美國 GardoneLeo最早提出了光學真延時相控陣雷達的思想,真延時技術可以很好地解決寬帶寬的問題,并且將光電子技術引入相控陣雷達還解決了電纜 饋電帶來的尺寸和重量的限制以及導電電纜干擾發(fā)射單元輻射方向的問題、提高雷達性能、降低成本等;到90年代中后期隨著光電技術的日益成熟,相控陣雷達中 的光學真延時技術得到了快速發(fā)展。
1 相控陣雷達
雷達在搜索目標時,需要不斷改變波束的 方向。改變波束方向的傳統(tǒng)方法是轉動天線,使波束掃過一定的空域、地面或海面,稱為機械掃描。利用機械掃描方式工作的雷達即常規(guī)雷達,由于天線的慣性,掃 描速度緩慢、精度低、可靠性不高。現(xiàn)代通信和軍事技術的發(fā)展對雷達和天線提出了越來越高的要求,傳統(tǒng)的機械掃描雷達已經無法滿足實際應用的需要;隨著60 年代初移相器和相位-相位掃描體制的發(fā)展,相控陣雷達應運而生。
相控陣即“相位控制陣列天線”,由許多輻射單元排列而成,輻射單元少的有幾 百,多的則可達幾千、甚至上萬,其天線排列可以是線陣、平面陣、共形陣,相控陣雷達因其天線為相控陣型而得名。相控陣雷達是一種新型的有源電掃描陣列多功 能雷達,每個陣元(或一組陣元)后面接有一個可控移相器,其掃描原理是利用控制這些移相器相移量的方法來改變各陣元間的相對饋電相位,從而改變天線陣面上 電磁波的相位分布,使得波束在空間按一定規(guī)律掃描。如圖2相控陣原理圖所示:
圖1 相控陣一般發(fā)射單元原理結構簡圖
