简单地目视分辨雷达形式

承接
http://bbs.cjdby.net/viewthread. ... page%3D1&page=7

我觉得有必要澄清一下：

雷达的形式其实可以从外观做一大致判断，因为它们的工程原理与结构有很大的不同：

图1：SPS-49二座标雷达

图1是传统的2D雷达（老美SPS-49），注意焦点位置有个波导，电磁射频从此放到近抛物面的天线（实际上人类不太可能造出真正的抛物线）然后绕射出去，形成扇面雷达波。

图2是老美SPS-48频率扫瞄雷达，它的天线是「平板」的，但并非「平板」就是相控阵。注意这个「平板」由一根一根的波导构成。波导是什么呢？不过是经过裁切的金属管，用来释放射频能量。用一堆波导排出一个平面，每个波导都是一个波源，在空中建设性干涉后，形成一个笔直的波束，它的解析度就比图1的2D雷达好多了。而SPS-48用来判断目标高度的方式，就是周期性地变化电磁波的频率，每根波导之间传递能量的管子是精心设计的曲线，后端发射机的射频流过这些波导时，由於延迟线的关系，制造了相位差（这跟移相器的原理相当，只不过这个波导是死的），最后在空中合成九道不同相位的波束，每个波束又是不同频率，看目标回波频率就知道它的高度，三座标是这样来的。但是，这绝对称不上相控阵，因为这些波束的相位在天线设计完毕后就定死了，他只是九道固定的、死的波束而已。

6.5更正：几经思考之后，这段说明似乎存在重大瑕疵。频率扫瞄的原理是透过改变频率来改变波束指向，后端发射机提供频率变化；能量跑到天线时，天线各波导管之间有蛇形延迟波导，改变了波长，进而合成特定指向的主波束。然而，后端射频输送是一直在改变频率的，所以主波束可以在垂直轴扫瞄。SPS-48E的主波束的确由九个波束堆叠成，每个子波束的频率不一样以分辨高度；但这整道主波束应该不是「固定」的，而是在垂直轴向「往复扫瞄」。

不过即便如此，SPS-48仍不算是相控阵，他透过频率改变的方式来「间接」改变波束相位，但只能一个轴向。发射机改变频率相当地钝，它的扫瞄只是规律往复的；而波束的pattern，很大一部份取决天线的构造，因为天线造好以后，波导延迟线的延迟量已经定死了。

图3是海鹰S/C。有没有注意到天线也跟SPS-48一样，是一堆管状物排成的(而且很薄)，？所以它们是相似的射频阵列，用来合成高指向性的波束。但是，长这副德行的天线，不可能是相控阵，它的天线就是单纯的一排波导，一堆金属管。所以海鹰S/C即便后端或细节与顶板不同，但基本原理是一样的。Norman Friedman书上的记载，顶板每个天线就只有一道波束，比SPS-48还要简单。它是三座标雷达，但它不是相控阵，它的波束没有在任何一轴向「任意改变相位」的能力。

图4是真正的相控阵：义大利EMPAR拆掉罩子的模样。相控阵的天线由一排排移相器组成一个平面，各移相器发射的波束在空中建设干涉成一个笔直的主波束；最重要的是，透过控制移相器先后发射的顺序，就可以任意改变波束在两个轴向的的指向。移相器是很精巧复杂的元件，不向波导管子这么简单，它的表面都有一层平滑的护罩盖住，而且注意到这面雷达天线有相当的「厚度」，里面是一堆复杂的导波管组件与控制单元等等，这些是移相器阵面背后的东西。反观SPS-48E与海鹰S/C，它只要把单纯的射频送入简单的导波管子里，天线都很薄。

图5是宙斯盾的SPY-1，表面也是一层平的。

图6是APAR有源阵，它的移相器本身就结合微波积体电路收发器，虽然不需要导波管，天线背后还是相当复杂，天线表面也是平的。

图7是日本村雨级驱逐舰的OPS-24有源相控阵，这大概是全世界最简单的有源阵，波束只有一轴扫瞄能力，但这个扫瞄是移相器合成相位的方式，真正在改变波束的指向。注意它的表面，也以平滑的板子盖住里头的移相器。

6.5补充：OPS-24与海鹰381的基本原理与相控阵相同，利用移相器直接「合成」出不同指向的波束（限於垂直轴向）；不过它应该精确归类为「相位扫瞄」雷达，因为它只需要让波束在垂直向往复扫瞄，不具备一般相控阵的「随机」、「即时回头」特性。


图8是167舰的381雷达，它是一种无源的单轴向相控阵，它的波束也能在垂直轴移动，与OPS-24的差别在於一个有源、一个是无源。它的天线也是个光滑的平板面。

注意到SPS-48、OPS-24、海鹰381雷达的两侧都有一排小型天线，那是用来协助 定位干扰源的副频道；遇到干扰时，可调整天线追踪干扰来源，当只有主波瓣接收到干扰波、副频道却完全接收不到时，代表主波瓣的指向就是干扰源的方位。

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我觉得有必要澄清一下：

雷达的形式其实可以从外观做一大致判断，因为它们的工程原理与结构有很大的不同：

图1：SPS-49二座标雷达

图1是传统的2D雷达（老美SPS-49），注意焦点位置有个波导，电磁射频从此放到近抛物面的天线（实际上人类不太可能造出真正的抛物线）然后绕射出去，形成扇面雷达波。

图2是老美SPS-48频率扫瞄雷达，它的天线是「平板」的，但并非「平板」就是相控阵。注意这个「平板」由一根一根的波导构成。波导是什么呢？不过是经过裁切的金属管，用来释放射频能量。用一堆波导排出一个平面，每个波导都是一个波源，在空中建设性干涉后，形成一个笔直的波束，它的解析度就比图1的2D雷达好多了。而SPS-48用来判断目标高度的方式，就是周期性地变化电磁波的频率，每根波导之间传递能量的管子是精心设计的曲线，后端发射机的射频流过这些波导时，由於延迟线的关系，制造了相位差（这跟移相器的原理相当，只不过这个波导是死的），最后在空中合成九道不同相位的波束，每个波束又是不同频率，看目标回波频率就知道它的高度，三座标是这样来的。但是，这绝对称不上相控阵，因为这些波束的相位在天线设计完毕后就定死了，他只是九道固定的、死的波束而已。

6.5更正：几经思考之后，这段说明似乎存在重大瑕疵。频率扫瞄的原理是透过改变频率来改变波束指向，后端发射机提供频率变化；能量跑到天线时，天线各波导管之间有蛇形延迟波导，改变了波长，进而合成特定指向的主波束。然而，后端射频输送是一直在改变频率的，所以主波束可以在垂直轴扫瞄。SPS-48E的主波束的确由九个波束堆叠成，每个子波束的频率不一样以分辨高度；但这整道主波束应该不是「固定」的，而是在垂直轴向「往复扫瞄」。

不过即便如此，SPS-48仍不算是相控阵，他透过频率改变的方式来「间接」改变波束相位，但只能一个轴向。发射机改变频率相当地钝，它的扫瞄只是规律往复的；而波束的pattern，很大一部份取决天线的构造，因为天线造好以后，波导延迟线的延迟量已经定死了。

图3是海鹰S/C。有没有注意到天线也跟SPS-48一样，是一堆管状物排成的(而且很薄)，？所以它们是相似的射频阵列，用来合成高指向性的波束。但是，长这副德行的天线，不可能是相控阵，它的天线就是单纯的一排波导，一堆金属管。所以海鹰S/C即便后端或细节与顶板不同，但基本原理是一样的。Norman Friedman书上的记载，顶板每个天线就只有一道波束，比SPS-48还要简单。它是三座标雷达，但它不是相控阵，它的波束没有在任何一轴向「任意改变相位」的能力。

图4是真正的相控阵：义大利EMPAR拆掉罩子的模样。相控阵的天线由一排排移相器组成一个平面，各移相器发射的波束在空中建设干涉成一个笔直的主波束；最重要的是，透过控制移相器先后发射的顺序，就可以任意改变波束在两个轴向的的指向。移相器是很精巧复杂的元件，不向波导管子这么简单，它的表面都有一层平滑的护罩盖住，而且注意到这面雷达天线有相当的「厚度」，里面是一堆复杂的导波管组件与控制单元等等，这些是移相器阵面背后的东西。反观SPS-48E与海鹰S/C，它只要把单纯的射频送入简单的导波管子里，天线都很薄。

图5是宙斯盾的SPY-1，表面也是一层平的。

图6是APAR有源阵，它的移相器本身就结合微波积体电路收发器，虽然不需要导波管，天线背后还是相当复杂，天线表面也是平的。

图7是日本村雨级驱逐舰的OPS-24有源相控阵，这大概是全世界最简单的有源阵，波束只有一轴扫瞄能力，但这个扫瞄是移相器合成相位的方式，真正在改变波束的指向。注意它的表面，也以平滑的板子盖住里头的移相器。

6.5补充：OPS-24与海鹰381的基本原理与相控阵相同，利用移相器直接「合成」出不同指向的波束（限於垂直轴向）；不过它应该精确归类为「相位扫瞄」雷达，因为它只需要让波束在垂直向往复扫瞄，不具备一般相控阵的「随机」、「即时回头」特性。


图8是167舰的381雷达，它是一种无源的单轴向相控阵，它的波束也能在垂直轴移动，与OPS-24的差别在於一个有源、一个是无源。它的天线也是个光滑的平板面。

注意到SPS-48、OPS-24、海鹰381雷达的两侧都有一排小型天线，那是用来协助 定位干扰源的副频道；遇到干扰时，可调整天线追踪干扰来源，当只有主波瓣接收到干扰波、副频道却完全接收不到时，代表主波瓣的指向就是干扰源的方位。