顶板真的算相控阵吗?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 09:11:24
虽然垂直方位不是机扫,我记得好像机理跟相控阵有所不同。虽然垂直方位不是机扫,我记得好像机理跟相控阵有所不同。
这个相控阵也太小了,相控阵的雷达效果和雷达阵面大小成正比,如果是相控阵,这么小,能探测距离多少呢!

应该不是相控阵,我说的对吗?大家说说!

052C052B.jpg
至少垂直扫描应该算是相控阵
顶板属于平板缝隙雷达
当然是相控阵的
顶板垂直方向频率扫描,水平方向机械扫描,不是相控阵。
当然不算
原帖由 红旗 于 2009-2-15 13:16 发表
顶板垂直方向频率扫描,水平方向机械扫描,不是相控阵。

频率扫描是怎样的?难道固定各个元件的相位差,通过改变频率来改变波前的方向?
一半控阵
SAMPSON是,顶板却不是?什么逻辑?
原帖由 jiandingzhe 于 2009-2-15 13:32 发表

频率扫描是怎样的?难道固定各个元件的相位差,通过改变频率来改变波前的方向?

你可以把它看成是多部天线的组合体,不同天线频率不同,扫描的仰角不同,这样在俯仰上就区分开了。
原帖由 dacii 于 2009-2-15 13:45 发表
SAMPSON是,顶板却不是?什么逻辑?

桑普森和顶板根本是两类雷达。不要看着个平板天线就以为是相控阵。
顶板和381甲应该都是那个所谓的一维相扫相控阵。
顶板是频扫三座标雷达。381甲是相扫三座标雷达。
别YY的太过分,什么乱七八糟的,顶板相空阵?会不会太廉价?太没技术含量了?
原帖由 dacii 于 2009-2-15 13:45 发表
SAMPSON是,顶板却不是?什么逻辑?

"零"式是战斗机,F-22是战斗机,但是它们的差距怎么这么大呢?
"桑普森"是相空阵,为什么"顶板"也非得是相控阵?因为长的象?还是因为它们都叫"雷达"?
原帖由 深涧悠蓝 于 2009-2-15 11:23 发表
顶板属于平板缝隙雷达


此说法不当。平板缝隙阵是天线的形式。
"零"式能从木制甲板上不需弹射起飞,F-22能吗。性能差距是很大。狡辩我也会。
到现在也拿不出一个"顶板"不是相控阵的确凿证据。
难道人家写书的是吃素的?

原帖由 favor530 于 2009-2-15 14:34 发表

"零"式是战斗机,F-22是战斗机,但是它们的差距怎么这么大呢?
"桑普森"是相空阵,为什么"顶板"也非得是相控阵?因为长的象?还是因为它们都叫"雷达"?
原帖由 ck7543 于 2009-2-15 14:13 发表
顶板是频扫三座标雷达。381甲是相扫三座标雷达。
难道381甲其实比顶板NB?
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有不同说法,电子工业出版社的《相控阵雷达技术》将一维频扫也纳入了相控阵雷达范畴。
我都给你书页上标出来了。"Phased array"你不承认是“相控阵”?"顶板"="Top Plate"。米军“海军学院世界舰船指南”是欺骗它们自己么?
不管中文外文,还是拿不出"顶板"凭什么不是相控阵的证据,只好偷换概念成"说"顶板"与"桑普森"一样”。

原帖由 favor530 于 2009-2-15 15:01 发表

你翻译一下?你知道内容讲的是什么?你以为拿个外国语言就知道相控阵与非相控阵的区别了?你说说为什么说"顶板"与"桑普森"一样非得的是相控阵?
F22无法从HM起飞,即使有弹射也不行,看起来F22还不如"零式".
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原帖由 dacii 于 2009-2-15 13:45 发表
SAMPSON是,顶板却不是?什么逻辑?


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一图胜千言。可是“千言”里还是没有"顶板"凭什么不是相控阵的证据。

原帖由 pighead~o~ 于 2009-2-15 15:37 发表


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是052C上的相控阵好?

还是,顶板和45上的桑普森好呢?
那个好,用那个,各有优点,都装:D

ddg.jpg
切,专业答案来了:

挨千刀的金属管

波导裂缝阵列天线,也经常叫做平板裂缝天线、波导缝隙阵列天线、平板天线。它究竟是怎样的结构?怎么工作?我们可以把它的名字拆开-波导,裂缝,阵列 一个一个解释。

波导,可以看作“电磁波的导体”的简称。它是由引导电磁波的一组物质边界或构件制成的传输线。最普通的波导,就是一根空心的金属管。其实在我们常用的微波炉中,就有一个波导,它负责把磁控管产生的无线电波,导向中间的托盘上。在我们这里所谈的雷达天线上,波导一般都是一根方形截面的金属管。在它的一端输入信号(专业上叫馈电),波导管内就会产生无线电波。

裂缝,就是开在金属管壁上的狭缝。它就像一根水管上的缝隙,让波导中传输的无线电波“漏”出来。不过这个裂缝的开法很特别:如果是在管壁的中心线上,沿着中轴线或垂直于中轴线开,就不能让电波辐射出来;可是转一点角度,或者离开中心线,电波就能辐射出来了!另外要注意的是:波导中跑动的无线电波的波长,和 “漏”出来的无线电波的波长,是不一样的。前者叫做“波导波长”,后者叫做“自由空间波长”。

阵列,就是在波导上按一定间距开一定数量的裂缝,再把多根波导按一定的规律排列起来,所形成的一个阵列。从这一排排、一列列小缝中辐射出的无线电波,叠加到一起,就能形成一个波束,指向某一个特定的方向。当然,只用一根开了几道缝的波导,也可以算是一种阵列。

波导,裂缝,阵列,天线,可以说既复杂又简单。说复杂,是因为裂缝的长度、宽度、间距、倾斜角度,波导的截面尺寸,馈电方式,波导波长、自由空间波长,等等很多参数之间,是一系列非常复杂的数学关系,要想搞清楚它们,需要用到高等数学的很多知识。比如馈电频率变一点,就会让波导波长改变,进而改变雷达波束的波长和方向。

说它简单,是因为在设计上,人们已经想出了很多理论计算方法,因此能根据各种用途需要,比较精确地算出天线的各种尺寸。比如波导的宽边、窄边各自应该宽多少厘米,上面的裂缝应该几厘米长、几毫米宽,两个波导是交叉放,还是平行放,互相之间隔多远,等等。而且在制造上,现代的机加工工艺已经很成熟,能够精确地加工出所需要的金属管,准确地车出裂缝。说到这,你恐怕应该体会到,波导裂缝阵列天线说白了,就是用一根根挨过刀砍的金属管排成的。

军用飞机上,这种“挨千刀”的管子现在仍旧是主力。不仅战斗机上,预警机上也是主力。比如美国的E-3、E-767预警机,俄罗斯的卡-31预警直升机。后者飞行速度慢,可以把波导裂缝阵列天线直接吊在机身下,像一块大平板。E-3则不行,因此把天线放在机背的一个“盘子”里,这和E-2仍旧一样。不过E-3的雷达罩更厚(1.8米,直径9.1米),因为波导裂缝阵列天线和八木天线比起来,还是要高一些。但是和战斗机上的火控雷达相比,E-3的雷达要“扁”得多,不是圆圆的一块,为什么呢?这里有两个原因。一是,战斗机雷达对水平、俯仰测量的要求都比较高,因此波束在水平、俯仰方向都得窄。E-3的雷达对俯仰测量的要求低一些,因此波束在俯仰方向宽一些,天线就可以矮一点。第二,战斗机雷达上,波导管都不长,裂缝开在宽边上,因此波导排起来比较薄,但面积比较大,人们一般把它叫做“平板天线”。E-3的雷达呢,波导管很长(最长的7.3米),裂缝切在窄边上(5厘米高),因此天线是个椭圆形。

波导裂缝阵列天线不仅在军用飞机,在很多对空搜索(警戒)雷达、地面战场侦察雷达上,也得到了广泛的应用。本文第一页中“现代”级驱逐舰上的那两块“板 ”,就是“顶板”三坐标对空搜索雷达的天线。但是和以前的抛物面天线、八木天线一样,它形成的波束相对天线本身,方向都是比较固定的,因此需要一套机械装置来转动天线。E-3的雷达天线很宽大,又是用金属管排成的,重量超过1吨,飞机还要作各种机动,因此这套机械装置更“劳累”。飞行中,它的雷达即使不工作,天线罩还得低速旋转,以保持转动机构的润滑。工作时,天线转速为6转/分钟,因此在发现一个目标后,E-3得过10秒钟才能再探测一次,这已经能让战斗机飞行3千米了。



随着战场形势的变化,人们越来越希望雷达可以快速地变换方向。对于火控雷达,这能增加攻击多个目标的能力。对于机载雷达来说,这能减少设备重量,加强稳定性、可靠性。随着微电子技术的发展,人们的这一梦想得以实现,那就是相控阵天线。预警机采用这种雷达天线后,不仅作战性能有了很大提高,外形也变得更加简洁。而相控阵天线的先进之处,就在于它充分利用了一条原则-

组织协调很重要

相控阵,可以理解为“通过调整相位,来控制波束方向,的阵列”。因此,它首先是一个由很多小天线(专业上叫辐射单元)排成的阵列。这些小天线可以是一根简单的金属棒(就像老式电台、对讲机上的),也可以用前面看到过的波导天线,甚至手机上那种微带贴片天线。它们每一个都能产生无线电波,但不是雷达所需要的窄窄的波束,而是一个半球形的辐射电波。很多个半球形的电波碰到一起,就会产生干涉:在某些方向,这些电波的波峰正好碰到波峰,波谷碰到波谷,辐射能量正好叠加到最大值;而在某些方向,一个电波的波峰碰上了另一个电波的波谷,两两对消,辐射能量就变成了零。这样,就形成了一个有方向性的雷达波束。

这种电波干涉现象,其实在雷达中很常见。前面介绍过的波导裂缝阵列天线上,一个个裂缝就像小天线,它们“漏”出的无线电波碰到一起后,就形成了一个窄窄的雷达波束。既然这样,那相控阵天线和它相比,又先进在哪呢?

先进在“调整相位”上。一个波导加工完成后,裂缝之间的距离就固定了;很多波导管排列成一个天线板后,它们之间的距离也是固定的。因此,波导裂缝阵列天线发出的雷达波束,和天线板之间,是一个固定的夹角关系(一般为了取得最好的效果,波束是垂直于天线板的)。当然,调整波导波长,能改变雷达波束的方向,但频率也会变。因此这种调整很不灵活,而且变化幅度不大,只能用在某些特定场合。比如在很多波导裂缝阵列天线上,波导管之间有一段蛇形波导管,可以放大每根管子之间的相位差(专业上叫延迟线路)。再周期性地变化波导波长,雷达波就能在俯仰方向上变化(水平方向也会有变化,但很小),这样就能形成几种频率不同的雷达波束,分别指向不同仰角。看看目标回波是哪个频率的,就能知道目标的高度。你如果再听说某个雷达“在水平方向机械扫描,俯仰方向电气扫描” , 或者“俯仰方向频扫”、“频扫三坐标”,就是这么回事。很多对空搜索(警戒)雷达,就是通过这种方式来测量目标高度的,比如俄罗斯军舰上常用的“顶板”,美国军舰上常用的AN/SPS-48、AN/SPS-52。

相控阵天线和它相比,虽然都是电扫描,但不是“电气”扫描,而是“电子”扫描。它是通过电子元器件、线路,随意改变各个小天线(辐射单元)之间的相位差,从而改变雷达波束的方向。通过上面这几张图,你可以看出相控阵天线如何改变波束方向。根据所有电波叠加后的总辐射功率,我们还可以画出一张相控阵天线的方向图。

调整相位,就能调整波束方向,因此电子扫描和电气扫描、机械扫描相比,要灵活多了。而且这种灵活对雷达性能的影响,是革命性的!

E- 3所谓的“能同时跟踪数百个目标”,实际上只是“每10秒钟对数百个目标探测一次”,一种很不及时的假跟踪。F-15等战斗机采用机械扫描天线时,同时跟踪多个目标的能力也受天线旋转速度的限制。即使现在最快的机载雷达天线,转动速度也很难超过1000/秒。因此我们经常听到某某战斗机能同时跟踪、攻击多少个目标,是有很多条件限制的,比如目标距离、分散角度等。简单计算可以得出,战斗机对于夹角 10°的两个目标,最快每0.1秒才能探测一次。

采用相控阵天线后,预警机、战斗机可以在发现目标后,停止扫描,把雷达波束“转”回来,再探测一次。而这个“ 转”,几乎不耗费时间。这时,才能实现真正的 “同时跟踪数百个目标”。此外,相控阵天线还能让雷达具备更好的动目标检测能力、抗干扰性、低探测概率,甚至可以让雷达具备电子侦察能力。

结构上的便利和高可靠性,也是相控阵天线对雷达的杰出贡献。由于它没有转动部件,因此可以固定在船身、机身上。这一点对军用飞机,尤其是预警机特别有利。很多新一代预警机采用相控阵天线后,气动外形要比E-2、E-3等好得多。

现在,相控阵天线已经发展出了无源相控阵、有源相控阵等多种结构,使用范围也已经从大型反导预警到便携式战场侦察。当然,它用到预警机上,也还有一个不尽如人意之处,那就是前后方向的探测还不够理想。“爱立眼”只能对两侧进行探测;“楔尾”的T形雷达罩顶部两端有一些辐射单元,但数量少,探测能力有限;“费尔康”在机头安装了一个球形雷达罩,对气动外形仍有不利影响;A-50I则把三块天线放到一个“盘子”里,虽然实现了 360°探测,但对气动外形的影响比E-3还大。

不过随着技术的发展,相控阵天线的布置方式越来越灵活。人们正在研制“共形天线”,就是把天线与飞机蒙皮结合至一起,让它紧紧地“贴”在飞机上。一旦实现,预警机就可以把雷达天线布置在机翼前缘,实现对前半球的探测。也许在不久的将来,我们将看到与普通飞机长得一模一样的预警机,不再需要那些蘑菇、盘子、鼓包、背鳍、平衡木。
采用相控阵天线后,预警机、战斗机可以在发现目标后,停止扫描,把雷达波束“转”回来,再探测一次。而这个“ 转”,几乎不耗费时间。这时,才能实现真正的 “同时跟踪数百个目标”。此外,相控阵天线还能让雷达具备更好的动目标检测能力、抗干扰性、低探测概率,甚至可以让雷达具备电子侦察能力。

结构上的便利和高可靠性,也是相控阵天线对雷达的杰出贡献。由于它没有转动部件,因此可以固定在船身、机身上。这一点对军用飞机,尤其是预警机特别有利。很多新一代预警机采用相控阵天线后,气动外形要比E-2、E-3等好得多。

现在,相控阵天线已经发展出了无源相控阵、有源相控阵等多种结构,使用范围也已经从大型反导预警到便携式战场侦察。当然,它用到预警机上,也还有一个不尽如人意之处,那就是前后方向的探测还不够理想。“爱立眼”只能对两侧进行探测;“楔尾”的T形雷达罩顶部两端有一些辐射单元,但数量少,探测能力有限;“费尔康”在机头安装了一个球形雷达罩,对气动外形仍有不利影响;A-50I则把三块天线放到一个“盘子”里,虽然实现了 360°探测,但对气动外形的影响比E-3还大。

人们正在研制“共形天线”,就是把天线与飞机蒙皮结合至一起,让它紧紧地“贴”在飞机上。一旦实现,预警机就可以把雷达天线布置在机翼前缘,实现对前半球的探测
原帖由 dacii 于 2009-2-15 15:52 发表
切,专业答案来了:

挨千刀的金属管

波导裂缝阵列天线,也经常叫做平板裂缝天线、波导缝隙阵列天线、平板天线。它究竟是怎样的结构?怎么工作?我们可以把它的名字拆开-波导,裂缝,阵列 一个一个解释。

波 ...

顶一个[:a15:] [:a15:] [:a15:]
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芙蓉的话靠谱,至少坚定了顶板不是相控阵的说法,过去从没认为顶板是相控阵,怎么看这个帖子看着看着就糊涂了呢[:a1:]
原帖由 wjh8848 于 2009-2-15 15:47 发表
是052C上的相控阵好?

还是,顶板和45上的桑普森好呢?

此乃繁星与皓月争光,桑普森就是比美帝的新盾也是丝毫不落后的。
原帖由 wjh8848 于 2009-2-15 15:47 发表
是052C上的相控阵好?

还是,顶板和45上的桑普森好呢?

SAMPSON是现役最优秀的雷达,目前只有美帝在研的AN/SPY-2优于它

对于TG而言是神器级别,就别拿052C来比了,实在有些丢份
楼上你貌似很了解052C的水平??[:a3:]
这样的问题也需要争,顶板垂直方向是频扫,是一维扫描的相控阵,若果说一维相控阵不是相控阵的话,岂不也可以说白马不是马
052C四面砖的性能半丝都没泄出来,说有多好说有多差都是空对空,纯粹看KC颜色各取所需
原帖由 zlogic 于 2009-2-15 22:23 发表
这样的问题也需要争,顶板垂直方向是频扫,是一维扫描的相控阵,若果说一维相控阵不是相控阵的话,岂不也可以说白马不是马


不能这么说,频率扫瞄说穿了,就是同一面天线周期性地发射几个
不同角度、不同频率的「固定波束」,没有「控制指向」可言。

相控阵真正靠著各phase shifter的开关控制,条控相位差
来任意合成不同相位的波束,一维的「相控阵」包括日本OPS-24
以及海鹰381,跟频扫绝对不一样。

顶板有两个天线,有种说法是其中一面有几个不同角度的波束,
另一面较小的只有一道波束。而SPS-48E则是一个天线、九道波束。
一维频扫三坐标雷达,技术上类似于美国的sps-48系列,仰角频扫,方位机扫。波束指向变化的过程是:脉冲群的频率改变,通过慢波结构(延迟线或蛇形端馈),在波导端得到不同相位的同频波(相同波长但经过的路程不一样长,形成相位差),在空间干涉后,形成指向波束。利用脉内频扫,可以获得多波束,提高数据率。但工作频率暴露,易受攻击;频率捷变能力有限;测高和测角精度较差。频扫雷达形成相位差不使用移相结构,不同于相扫雷达。现代所谓的一维相扫雷达,一般归于三坐标雷达,二维相扫雷达一般称为相控阵。顶板雷达的双面阵背靠背倾斜安装,两个阵面尺寸不同,波段不同,用于提高数据率;倾斜安装可以增加探测距离,波束相对变窄,减少机械机构对雷达辐射的干扰,获得精确的数据率和稳定性。