有源相控阵只能用固态元件吗？

大哉问，说明了一件迷思：有源相控阵就一定比同时期的无源相控阵好？当然未必。

相控阵（Phase array radar，PAR）的定义只是通过控制天线阵元辐射的相位（先后顺序）来合成特定指向的波束。

有源(actiive)跟无源(passive)的差别只是在于射频电磁波是从后端集中发射机产生，还是天线阵元产生。

整个定义根本没规定你的系统要用什么样的器件（真空管或微波集成电路）实作射频结构、什么样的方式在接收与发射端生成波束、信号后处理等。

只因为1980年代末欧美开始发展的那一票有源相控阵（服役是1990甚至2000年代的事情），都到了计算机技术有相当基础、微波集成电路开始成熟的时代，能充分用这种轻巧、控制精确的固态器件，替代真空管组件构成阵面，并逐步增加波束生成控制层面的数字化（信号后处理数字化比较早）。毕竟新系统一定在各方面要求使用更有前瞻的技术，有源阵的实践也是靠够小、控制精确的固态器件才成为可能。

事实上，固体电子扫描雷达（AESA）有时比有源相控阵（Active PAR，APAR）更能反映出这个世代先进有源相控阵的具体技术特徵。

衡量一个雷达的电磁辐射性能的硬指标始终还是那几个，由其是信噪比（有时比功率还重要），
合成的波束的宽度、旁瓣大小（关系到是否容易被干扰）等，这跟有源无源不必然相关。更不必然与后端赋予多少花俏功能有关，先把最基本的雷达射频性能与波束收发生成处理好。

更不用提用传统模拟电路的波束生成跟理论上更先进的数字生成控制，实际性能表现的对比是否还是一回事。只要先进技术尚未成熟，旧的技术靠著品质与性能更好的基础器件（跟经验与基础制造有关）、经验累积的更好的系统配置，在关键性能胜过新系统，完全是可能的───除非新系统的程序猿把软件写得更好。

而且，有源阵理论上更多的使用弹性（波束分配运用的花样，关于同时多功能、多目标接战、
面对干扰的自适应性与电子对抗、结合更多信号处理演算法改善性能或识别能力等新花样），
还是要取决于这个系统的先天结构是否允许，以及跟控制的软件是否有实作这些功能。你依旧可以在Intel I7的CPU的计算机上跑原始的DOS作业系统，没人规定不行。你可能有一堆看似花俏但是个个都有问题的控制程序与信号处理演算法。

/////////////



突然发现需要强调一点：

过去真空管发射机的无源阵，控制阵元辐射相位应该都是前端移相器负责，用延时来产生相位差，那个也就是固态组件。

到有源相控阵，雷达射频辐射源的开/关直接控制波束合成；以真空管组件的响应速率跟精确度，应该是不可能精确合成波束而且还能高速改变指向。

不靠固态组件做的T/R恐怕还不可能实作有源相控阵──除非文字上「有源相控阵」的定义要玩花样。




大哉问，说明了一件迷思：有源相控阵就一定比同时期的无源相控阵好？当然未必。

相控阵（Phase array radar，PAR）的定义只是通过控制天线阵元辐射的相位（先后顺序）来合成特定指向的波束。

有源(actiive)跟无源(passive)的差别只是在于射频电磁波是从后端集中发射机产生，还是天线阵元产生。

整个定义根本没规定你的系统要用什么样的器件（真空管或微波集成电路）实作射频结构、什么样的方式在接收与发射端生成波束、信号后处理等。

只因为1980年代末欧美开始发展的那一票有源相控阵（服役是1990甚至2000年代的事情），都到了计算机技术有相当基础、微波集成电路开始成熟的时代，能充分用这种轻巧、控制精确的固态器件，替代真空管组件构成阵面，并逐步增加波束生成控制层面的数字化（信号后处理数字化比较早）。毕竟新系统一定在各方面要求使用更有前瞻的技术，有源阵的实践也是靠够小、控制精确的固态器件才成为可能。

事实上，固体电子扫描雷达（AESA）有时比有源相控阵（Active PAR，APAR）更能反映出这个世代先进有源相控阵的具体技术特徵。

衡量一个雷达的电磁辐射性能的硬指标始终还是那几个，由其是信噪比（有时比功率还重要），
合成的波束的宽度、旁瓣大小（关系到是否容易被干扰）等，这跟有源无源不必然相关。更不必然与后端赋予多少花俏功能有关，先把最基本的雷达射频性能与波束收发生成处理好。

更不用提用传统模拟电路的波束生成跟理论上更先进的数字生成控制，实际性能表现的对比是否还是一回事。只要先进技术尚未成熟，旧的技术靠著品质与性能更好的基础器件（跟经验与基础制造有关）、经验累积的更好的系统配置，在关键性能胜过新系统，完全是可能的───除非新系统的程序猿把软件写得更好。

而且，有源阵理论上更多的使用弹性（波束分配运用的花样，关于同时多功能、多目标接战、
面对干扰的自适应性与电子对抗、结合更多信号处理演算法改善性能或识别能力等新花样），
还是要取决于这个系统的先天结构是否允许，以及跟控制的软件是否有实作这些功能。你依旧可以在Intel I7的CPU的计算机上跑原始的DOS作业系统，没人规定不行。你可能有一堆看似花俏但是个个都有问题的控制程序与信号处理演算法。

/////////////



突然发现需要强调一点：

过去真空管发射机的无源阵，控制阵元辐射相位应该都是前端移相器负责，用延时来产生相位差，那个也就是固态组件。

到有源相控阵，雷达射频辐射源的开/关直接控制波束合成；以真空管组件的响应速率跟精确度，应该是不可能精确合成波束而且还能高速改变指向。

不靠固态组件做的T/R恐怕还不可能实作有源相控阵──除非文字上「有源相控阵」的定义要玩花样。

不用固态元件很难精确控制，特别是数字化，体积也大多了，使用寿命更加差个天跟地

leo-dg 发表于 2016-2-19 10:09
不用固态元件很难精确控制，特别是数字化，体积也大多了，使用寿命更加差个天跟地

所以固态的微波积体电路成熟堪用之后，有源相控阵（或说是AESA）的发展才成为可能，否则实用性不大。

这个 onepiece 是在哪里学的汉语啊，怎么和大陆的词汇、语法、逻辑差别这么大？

另外，有源阵我估计也可以用电真空末级放大，但需要老毛子这样顶级的系统设计方来设计。美国和中国应该没人有这实力把电真空器件的幅相修正做到符合分布式阵列雷达的需求，无法形成波束。

美国和中国的系统设计能力比老毛子烂，老毛子的微电子器件工业比美国和中国烂。

西方较先进的固态电子器件与计算机技术让他们不必像毛子，用更麻烦的方法硬干出solution（例如用模拟去做可以编程控制的东西）。


用真空管组件硬干有源相控阵，这个系统结构跟我们现在认知的几种主流AESA一定很不一样（首先要怀疑实用性），发射源数量肯定少得多。

笑风 发表于 2016-2-19 10:46
这个 onepiece 是在哪里学的汉语啊，怎么和大陆的词汇、语法、逻辑差别这么大？

另外，有源阵我估计也可 ...

西方较先进的固态电子器件与计算机技术让他们不必像毛子，用更麻烦的方法硬干出solution（例如用模拟去做可以编程控制的东西）。


用真空管组件硬干有源相控阵，这个系统结构跟我们现在认知的几种主流AESA一定很不一样（首先要怀疑实用性），发射源数量肯定少得多。

看来楼主是真空管爱好者啊，对胆机念念不忘。，

vdt 发表于 2016-2-19 11:20
看来楼主是真空管爱好者啊，对胆机念念不忘。，
玩音响的好像还会特意去弄真空管组件的

西方较先进的固态电子器件与计算机技术让他们不必像毛子，用更麻烦的方法硬干出solution（例如用模拟去 ...
老毛子的军用雷达实用性非常高

美军的我们用不上，但搞死它还是可以的; 老毛子的我们进口过，用起来很nb，想拿来搞死也很难搞死

老毛子就是这么nb。哪怕它是用一堆垃圾堆砌出来的，但由于系统设计太逆天，垃圾变成了nb

onepiece 发表于 2016-2-19 10:07
大哉问，说明了一件迷思：有源相控阵就一定比同时期的无源相控阵好？当然未必。

相控阵（Phase array ra ...
有源的技术天花板更高啊，就像最好青铜剑比一般的铁剑要好，但是最终钢铁还是会超过青铜。

可以，但仅适用于特殊情况

但这样搞很辛苦，而且先天限制大，例如牵涉到电子对抗、自适应性，数字化程度越高就越好实作与变化。还要考虑之后的可发展性与可扩充性。

实际上1990年代俄罗斯能取得的计算机技术越来越好的时候，也都迈向相同的更提高数字化与固态器件的方式。

笑风 发表于 2016-2-19 11:36
老毛子的军用雷达实用性非常高

美军的我们用不上，但搞死它还是可以的; 老毛子的我们进口过，用起来很 ...

但这样搞很辛苦，而且先天限制大，例如牵涉到电子对抗、自适应性，数字化程度越高就越好实作与变化。还要考虑之后的可发展性与可扩充性。

实际上1990年代俄罗斯能取得的计算机技术越来越好的时候，也都迈向相同的更提高数字化与固态器件的方式。

onepiece 发表于 2016-2-19 10:52
西方较先进的固态电子器件与计算机技术让他们不必像毛子，用更麻烦的方法硬干出solution（例如用模拟去 ...
也就是毛子当时的电子工业跑偏 在电子管小型化的道路上浪费太多时间，

是整个经济与产业型态的问题，西方如美国国防部发展的前瞻技术领域实际上最后都造就民间产业，回过头来又让军方有很多民间发展经业界验证的货架产品与标准、协议可以用。

这不是苏联光靠一个个由上而下的中央计画可以匹敌的，光是资源与人力的基数就差太多，苏联工程师个人能力再优秀也不是超人来弥补这种总量与体制上的差距。

苏联经常是基础理论或系统层面完全不输给美国，但缺乏实践的计算机与电子技术基础。

wwe313 发表于 2016-2-19 11:48
也就是毛子当时的电子工业跑偏 在电子管小型化的道路上浪费太多时间，

是整个经济与产业型态的问题，西方如美国国防部发展的前瞻技术领域实际上最后都造就民间产业，回过头来又让军方有很多民间发展经业界验证的货架产品与标准、协议可以用。

这不是苏联光靠一个个由上而下的中央计画可以匹敌的，光是资源与人力的基数就差太多，苏联工程师个人能力再优秀也不是超人来弥补这种总量与体制上的差距。

苏联经常是基础理论或系统层面完全不输给美国，但缺乏实践的计算机与电子技术基础。

但这样搞很辛苦，而且先天限制大，例如牵涉到电子对抗、自适应性，数字化程度越高就越好实作与变化。还 ...
我刚才说的老毛子东西好用最主要就是指抗干扰能力和自适应性，另外还有可维护性也是极好的，考虑得非常周全。

这种大型设备是一个整体，最高的成就就体现在系统总体方案设计上，而老毛子正好在这方面是独步全球的。其它器件什么的都是细枝末节，再破的零件，只要在总体设计上给了它合适的位置与处理，就不会对系统造成损失。

相反，美欧拥有一大批优秀的器件供应商，其整合能力却差强人意，钱花出去了又很难听个响。

笑风 发表于 2016-2-19 12:05
我刚才说的老毛子东西好用最主要就是指抗干扰能力和自适应性，另外还有可维护性也是极好的，考虑得非常周 ...
讨论系统的性能要看个别对象以及标准，我所谓的自适应（Self adative）定义是否一样也有待商榷，那个都是要随时根据回波处理与调适波形的玩意儿，一定是高度数字化、使用固态器件世代的雷达的东西。而且还要看是俄罗斯什么时候的系统，他们更新的产品也不会用老方法与老技术来实践。

而且光看个案就一定找得到反例，例如中国引进第一批SU-27时，功能太少且电子对抗能力有限（频率拐点太少）的雷达就被视为一大短板。中国自己后来用更先进电子技术开发的东西功能与泛用性一定更好，虽然基础器件的性能与品质是否一样可靠有待商榷。

我刚才说的老毛子东西好用最主要就是指抗干扰能力和自适应性，另外还有可维护性也是极好的，考虑得非常周 ...
刚从火星来的吧！把毛子吹的都没边了。同年代黑鹰的可维护性甩毛子的米17几条街。还有毛子的一票客机，那叫可维护性好？连简单的防反插设计都没有还谈什么可维护性。

刚从火星来的吧！把毛子吹的都没边了。同年代黑鹰的可维护性甩毛子的米17几条街。还有毛子的一票客机，那 ...
火星前几天天气可好了，远远地看见地球上空飘了几团黑云，这不就赶紧来地球看看了。不知火星现在情况了，唉。

vdt 发表于 2016-2-19 11:20
看来楼主是真空管爱好者啊，对胆机念念不忘。，
高音方面，甩晶体管10条大街。。。

玩音响的好像还会特意去弄真空管组件的
是啊,胆机音色温暖细腻,还能滤去数码声,比晶体管功放好听…

wangwang623 发表于 2016-2-19 13:11
刚从火星来的吧！把毛子吹的都没边了。同年代黑鹰的可维护性甩毛子的米17几条街。还有毛子的一票客机，那 ...
早期毛货的设计思想就是一次性使用，干完拉倒。谈什么可维护性能。。。

还有后续可扩充性，或者整个系统持续发展的延续性。

365赌王 发表于 2016-2-19 13:43
早期毛货的设计思想就是一次性使用，干完拉倒。谈什么可维护性能。。。

还有后续可扩充性，或者整个系统持续发展的延续性。

vdt 发表于 2016-2-19 11:20
看来楼主是真空管爱好者啊，对胆机念念不忘。，
胆机音色暖啊。

不过雷达就不吃这一套了，老老实实搞固态吧。

365赌王 发表于 2016-2-19 13:39
高音方面，甩晶体管10条大街。。。
说反了，高频晶体管摔电子管几条街，电子管是低频谐波失真厉害，而这堆谐波刚好是人类心理接受的那部分，于是很多人觉得很好听
其实等于男人喜欢看化了妆的女人一样，又或者等于喜欢吃下了味精的食物。
如果讲到真实还原，还是晶体管
光电子管那个阻抗变换变压器就把很多细节滤掉了
准确性数字化的半导体固态电路准确的多，数字化可以插入方程、插入传递系数、插入函数之类把一切非线性去掉，电子管模拟电路根本不可能做到

leo-dg 发表于 2016-2-19 14:37
说反了，高频晶体管摔电子管几条街，电子管是低频谐波失真厉害，而这堆谐波刚好是人类心理接受的那部分， ...
不知道你在说些啥

365赌王 发表于 2016-2-19 14:51
不知道你在说些啥
你没亲手搞过这些东西？

leo-dg 发表于 2016-2-19 14:37
说反了，高频晶体管摔电子管几条街，电子管是低频谐波失真厉害，而这堆谐波刚好是人类心理接受的那部分， ...
>说反了，高频晶体管摔电子管几条街，电子管是低频谐波失真厉害，而这堆谐波刚好是人类心理接受的那部分，于是很多人觉得很好听其实等于男人喜欢看化了妆的女人一样，又或者等于喜欢吃下了味精的食物。

多年前听音响店老板解说，好像也是类似的概念（他不是用物理方式解说）。

leo-dg 发表于 2016-2-19 14:53
你没亲手搞过这些东西？
呵呵，本菜87年工作就在无线电企业。。。

onepiece 发表于 2016-2-19 10:07
大哉问，说明了一件迷思：有源相控阵就一定比同时期的无源相控阵好？当然未必。

相控阵（Phase array ra ...
好贴，建议单独成贴，给大家科普一下

365赌王 发表于 2016-2-19 14:51
不知道你在说些啥

苏联那堆模拟电路我搞过，美国佬西方那对数字固态电路我搞过，谁怎么样我很清楚
举个滤波做例子，如果苏联那套模拟系统，你突然发现出现150k谐波干扰，要滤掉，复杂了，有是电容又是电抗又是电阻，搞完这一大堆东西估计3天后，这时150k又突然没有了，出现200k，你又折腾3天
但如果是固态数字电路，调出滤波界面，填进150k这个数字，系统就自动滤掉，不用3秒
还有如果干扰是一大堆杂七杂八，我赶紧列出非线性方程调用各种函数，加减乘除就搞定
这些苏联式的模拟电路想都不用想

貌似在雷达讨论中还出现了顺带争论音响胆机和石机的？？
   比如X波段雷达，好几个吉的频率啊，人耳听到的乐音才多少频率，而且乐音对应的载频和雷达波差别多大啊，这也能和雷达摆在一类？

猎杀m1a2 发表于 2016-2-19 19:48
貌似在雷达讨论中还出现了顺带争论音响胆机和石机的？？
   比如X波段雷达，好几个吉的频率啊，人耳听到的 ...
问您几个不懂问题

微带和差馈电是否意味是微带天线
7位2相制无源雷达是否需要响应时间相位延迟
rf mems的微电子开关是否可以用于s波段高性能相控阵雷达

尼玛，忒深奥了，不懂，我就看看，好像很厉害的样子

大哉问，说明了一件迷思：有源相控阵就一定比同时期的无源相控阵好？当然未必。

相控阵（Phase array ra ...
应该说是趋势，就像同期蒸汽弹射与电磁弹射一样。

问您几个不懂问题

微带和差馈电是否意味是微带天线

1微带具体细节的定义我还不是很熟。
2需要响应时间延迟这个如何理解？是否可以理解为相位控制？
3这个牌子我真的不大了解，因为其实我实际动手做电路很少很少。

当年毛子就是因为固态元件参数一致性差才用的主动相控阵。

猎杀m1a2 发表于 2016-2-19 21:34
1微带具体细节的定义我还不是很熟。
2需要响应时间延迟这个如何理解？是否可以理解为相位控制？
3这个 ...
微带交叉极为复杂，这需要天量时间玩这个才行，不是非常非常专业是难以区分或许

早期spy1采用的是铁氧体电子流开关，几微秒级别。铁氧体分为多种种类，其中包括带状和微带天线，但微带天线一般是中低功率，而且很多常见微带天线是有基底的，不知铁氧这个怎么做。
后期铁氧体退出一个新型号，叫做铁氧体双模移相器，这个又很大改进开关速度，估计这个就是7位2相制，原先是五位二相制，数字提高这么高，0.1微秒或许吧，有源是纳秒级，这个相差百倍吧，但不知道现在信号处理和合成波束是否全数字有非常有效处理能力，但肯定好于铁氧体双模，spy1新型开关体积和损耗降低很大，估计只能是微带，而且还是微电子微带，但不知每个移相器单元功率是否很大，电压是否较高，这个微电子是很敏感的，没时间看这个，只能瞎猜，要是微电子最多响应时间100-10倍。

主要还是数字化精确控制和后端数字处理的需要，促使固态元件的发展，还有就是功耗发热也是一个很大的问题，微真空管前苏联是强项，但功耗和发热由于原理无法从根本上解决，而且也无法真正的微型化，更不用说集成电路了。

微带交叉极为复杂，这需要天量时间玩这个才行，不是非常非常专业是难以区分或许

早期spy1采用的是铁氧 ...
  铁氧体移相器是适合高压的移相器，而半导体移相器则是适合低压的。
  尽管半导体移相器快速的切换移相模式反应时间更快，反应时间其实还不是太大问题，毕竟虽然这个影响工作模式间的灵活变换性能，但这个能力同样受制于其他方面性能，并不仅受移相器限制。
   无源阵通过换为半导体移相器能提高接收路探测威力的路子虽然略有效果，但还是有很大局限性，虽然半导体移相器不像铁氧体移相器那样受自由电子热噪音规律的困扰，但这类移相器本身亦非低噪音半导体器件——当然比铁氧体还是好些，对于改善发射路频率稳定性还是有较大作用的。

现在都是微带各种基底铁氧模，X波段可以做到500瓦，峰值100千瓦，这种微带模铁氧体功耗非常低，即使S波段或许很大好于有源，就是响应时间慢一点，不知这种能否用在无源相控阵雷达上。这种微带数字能力很强的，只能非常简单直观理解， 不会多少时间去玩这种极具专业东东，如理解错勿怪。。。