(老文回顾)我国机载相控阵火控雷达发展

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 11:24:57
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607所研制的平板天线</P>
<P>  千龙专稿:在近日举行的北京航展上,
我国唯一的机载雷达研究所607所展出了最新研制的彩色气象雷达。在展台上,研究人员还向观众简要介绍了607所的研究方向和我国航空电子设备,尤其是战斗机火控雷达的发展状况。据介绍,607所目前在平板缝隙阵天线的技术上已经比较成熟,正重点着力于机载有源相控阵和无源相控阵雷达的研制。有源相控阵雷达已经成为下一代火控雷达发展的必然趋势,是第四代战斗机的主要标志。但目前有源相控阵的研制还存在许多技术难点,因此在有源相控阵技术成熟以前,也可以用无源相控阵雷达作为过渡性产品。 </P>
<P>  “相控阵”,即“相位控制阵列”的简称。相控阵天线是由许多辐射单元排列而成的阵列。按一定规律控制各个单元的相位差,利用电磁波的干涉现象,则可以控制波束的方向。这样,雷达天线不动,扫描波束在一定范围内也可以偏转任意的角度。雷达要探测空间某个区域,发射的波束必须在这个区域内进行扫描,普通雷达要达到这一效果,就必须用机械方式驱动雷达天线转动或者俯仰,以改变扫描波束的指向。而如前所述,采用相控阵天线的雷达,天线不用做机械转动,通过改变天线各辐射单元的相位差,就能实现波束在空间的扫描。 </P>
<P>  采用相控阵技术的雷达,有很多技术优势。 </P>
<P>  1、系统功率效率高。机械扫描的雷达,发射机产生的射频功率由馈线网络送到天线阵面再辐射出去,这个过程中的损耗较大,而有源相控阵雷达直接由天线阵元发射和接受射频信号,经过的路线短,功率损耗低,可以增大雷达的发射功率。 </P>
<P>  2、多功能。相控阵雷达的波束指向是由电信号控制的,可以实现瞬间捷变,因此可以同时跟踪多个目标,可以同时完成空空、空地功能,还可以在探测的同时,进行目标识别、电子侦察甚至电子干扰等工作。 </P>
<P>  3、探测和跟踪能力高。相控阵雷达的电磁辐射是灵活可控的,因此可以分配辐射能量在空间的分布,在有可能出现目标的地方集中能量,可以灵活控制波束对目标的跟踪,提高跟踪的稳定性。 </P>
<P>  4、可以形成不同形状的波束,例如针状波束、扇形波束、宽波束等,还可以在存在干扰的方向上形成零点,以抑制有源干扰。 </P>
<P>  5、低副瓣,比常规天线相比,副瓣峰值可降低5db以上,改善了副瓣杂波区的探测性能,提高了副瓣抗干扰能力 </P>
<P>  6、雷达可靠性高。取消了易出故障的大功率行波管发射机和机械扫描部件,而且天线是由多个阵元构成的,其中的5%发生故障,雷达还能有效地工作。 </P>
<P>  7、雷达隐身性能好。去掉了机械雷达的天线座和机械转动装置,可以降低飞机正面的雷达反射面积。扫描波束可以实现瞬间捷变,可以灵活控制辐射能量在时间和空间上分布,所以被对方雷达告警器发现的概率降低。 </P>
<P>  但是相控阵雷达也存在很多技术难点。 </P>
<P>  首先就是T/R组件。T/R组件是天线阵元的核心,要在很小的体积内实现射频信号的发射和接受,要达到一定的功率和灵敏度,研制难度很大。 </P>
<P>  高密度电源。每个天线阵元所要求的电压不高,但是多个阵元组成的天线所需要的电流却很大,因此需要提供大功率的低压电源,而且要可靠性高,体积小,重量轻。 </P>
<P>  冷却问题。天线中密布数百到数千个T/R组件,热功率非常高,可以达到几千瓦,因此冷却问题往往成为相控阵雷达设计成败的关键之一。 </P>
<P>  数据处理能力。相控阵雷达可以主要通过波束的灵活控制来实现其功能上的优势,因此,对数据处理能力的要求也高得多。 </P>
<P>  机载有源相控阵雷达最大的难点在于T/R组件的制造上,因为机载雷达对体积和重量的限制更为严格。因此,就有一种简化的解决方式,就是用一个或几个集中的发射机代替小阵元的发射单元,这就是无源相控阵雷达。这样,在系统功率效率、波束控制及可靠性等方面不如有源相控阵雷达,但是在功能上却优于普通机械扫描的雷达,不失为一种好的折中方案。 </P>
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607所研制的平板天线
  千龙专稿:在近日举行的北京航展上,
我国唯一的机载雷达研究所607所展出了最新研制的彩色气象雷达。在展台上,研究人员还向观众简要介绍了607所的研究方向和我国航空电子设备,尤其是战斗机火控雷达的发展状况。据介绍,607所目前在平板缝隙阵天线的技术上已经比较成熟,正重点着力于机载有源相控阵和无源相控阵雷达的研制。有源相控阵雷达已经成为下一代火控雷达发展的必然趋势,是第四代战斗机的主要标志。但目前有源相控阵的研制还存在许多技术难点,因此在有源相控阵技术成熟以前,也可以用无源相控阵雷达作为过渡性产品。
  “相控阵”,即“相位控制阵列”的简称。相控阵天线是由许多辐射单元排列而成的阵列。按一定规律控制各个单元的相位差,利用电磁波的干涉现象,则可以控制波束的方向。这样,雷达天线不动,扫描波束在一定范围内也可以偏转任意的角度。雷达要探测空间某个区域,发射的波束必须在这个区域内进行扫描,普通雷达要达到这一效果,就必须用机械方式驱动雷达天线转动或者俯仰,以改变扫描波束的指向。而如前所述,采用相控阵天线的雷达,天线不用做机械转动,通过改变天线各辐射单元的相位差,就能实现波束在空间的扫描。
  采用相控阵技术的雷达,有很多技术优势。
  1、系统功率效率高。机械扫描的雷达,发射机产生的射频功率由馈线网络送到天线阵面再辐射出去,这个过程中的损耗较大,而有源相控阵雷达直接由天线阵元发射和接受射频信号,经过的路线短,功率损耗低,可以增大雷达的发射功率。
  2、多功能。相控阵雷达的波束指向是由电信号控制的,可以实现瞬间捷变,因此可以同时跟踪多个目标,可以同时完成空空、空地功能,还可以在探测的同时,进行目标识别、电子侦察甚至电子干扰等工作。
  3、探测和跟踪能力高。相控阵雷达的电磁辐射是灵活可控的,因此可以分配辐射能量在空间的分布,在有可能出现目标的地方集中能量,可以灵活控制波束对目标的跟踪,提高跟踪的稳定性。
  4、可以形成不同形状的波束,例如针状波束、扇形波束、宽波束等,还可以在存在干扰的方向上形成零点,以抑制有源干扰。
  5、低副瓣,比常规天线相比,副瓣峰值可降低5db以上,改善了副瓣杂波区的探测性能,提高了副瓣抗干扰能力
  6、雷达可靠性高。取消了易出故障的大功率行波管发射机和机械扫描部件,而且天线是由多个阵元构成的,其中的5%发生故障,雷达还能有效地工作。
  7、雷达隐身性能好。去掉了机械雷达的天线座和机械转动装置,可以降低飞机正面的雷达反射面积。扫描波束可以实现瞬间捷变,可以灵活控制辐射能量在时间和空间上分布,所以被对方雷达告警器发现的概率降低。
  但是相控阵雷达也存在很多技术难点。
  首先就是T/R组件。T/R组件是天线阵元的核心,要在很小的体积内实现射频信号的发射和接受,要达到一定的功率和灵敏度,研制难度很大。
  高密度电源。每个天线阵元所要求的电压不高,但是多个阵元组成的天线所需要的电流却很大,因此需要提供大功率的低压电源,而且要可靠性高,体积小,重量轻。
  冷却问题。天线中密布数百到数千个T/R组件,热功率非常高,可以达到几千瓦,因此冷却问题往往成为相控阵雷达设计成败的关键之一。
  数据处理能力。相控阵雷达可以主要通过波束的灵活控制来实现其功能上的优势,因此,对数据处理能力的要求也高得多。
  机载有源相控阵雷达最大的难点在于T/R组件的制造上,因为机载雷达对体积和重量的限制更为严格。因此,就有一种简化的解决方式,就是用一个或几个集中的发射机代替小阵元的发射单元,这就是无源相控阵雷达。这样,在系统功率效率、波束控制及可靠性等方面不如有源相控阵雷达,但是在功能上却优于普通机械扫描的雷达,不失为一种好的折中方案。 </P>
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歼7MG战斗机携带的平板雷达</P>
<P>  目前,
机载有源相控阵雷达的发展水平以美国最为先进。在20世纪60年代末即研制出有604个单元的X波段有源阵列天线。在1988年到1991年完成了配装F22战斗机的AN/APG-77雷达的飞行试验,该雷达有2000个T/R组件,对雷达反射面积为1平方米的目标,探测距离设计要求为120—220KM。综合了探测、敌我识别、电子侦察和电子干扰等多种功能于一体,具有低截获概率(也就是说不易被对方雷达告警器发现)。可以说美国在机载有源相控阵火控雷达技术上已经比较成熟。除了APG-77雷达以外,美国还在原有的PD雷达上进行改进,换装相控阵天线,例如计划给F18E战斗机换装APG79雷达和给F15换装的APG63(V)3雷达等。 </P>
<P>  除此之外,英、法、德三国联合研制机载固态多功能有源相控阵雷达,2001年已经完成具有1200个T/R组件的全尺寸样机的试验工作,但是离实用化还有一定的距离。 </P>
<P>  前苏联在八十年代初即研制出无源相控阵雷达,装备于米格31战斗机上,搜索距离200千米,对战斗机的跟踪距离达到90千米以上,可以同时跟踪10个目标并攻击其中的4个,这在当时已经是比较先进的了。目前俄罗斯正在努力发展有源相控阵雷达,但离实用化也有很大的距离。 </P>
<P>  目前世界上另一种装机实用化的有源相控阵雷达为日本F-2战斗机所采用的火控雷达,这反映了日本在电子工业上的技术实力。该雷达包含800个T/R组件,公开的探测距离为80KM(中等战斗机目标)。如果这个数据属实的话,则说明日本虽然在半导体生产技术上比较先进,但是在雷达系统设计上的能力仍嫌不足。 </P>
<P>  我国从六十年代开始即开展相控阵技术的研究,并于七十年代研制成功7010大型远程相控阵雷达,曾出色的完成了观测美国天空试验室和苏联核动力卫星殒落任务,引起世界重视(相关资料可查阅中国科学技术协会网站文章)。在九十年代又研制出YLC-2全固态相控阵远程警戒雷达(第二届中国国际国防电子展览会上展出)。这些成果都反映了我国在相控阵雷达研制上的进步。不过,相对于一些陆基和舰载的大型雷达来说,机载相控阵雷达的技术难度要大得多,主要难度又集中在小体积T/R组件的研制上。据介绍,607所和电子部14所在机载相控阵雷达的研制上处于国内领先地位,目前,相控阵雷达的数据处理部分已经比较成熟,但是在T/R组件的生产,尤其是成本控制上仍然有相当大的差距。据顾诵芬院士在前不久的介绍,国内目前单个T/R组件的生产成本要达到数万人民币,这样,光雷达天线的造价就已经是天价了,而美国目前已经将T/R组件的生产成本控制在四五百美元以下,因此我们的差距还是相当大的。对比美国的发展历程,我们要研制出AN/APG-77级别的雷达,可能要到2010年以后。相对来说,无源相控阵雷达的技术难度要小得多,因此在研制出实用的有源相控阵雷达之前,完全有可能采用无源相控阵雷达作为过渡产品。而且,即使有源相控阵雷达研制成功以后,无源相控阵雷达作为一种低端产品,仍然具有很大的使用价值。 </P>
<P>  我国在航空电子产品上起步晚,发展慢,一度和西方先进国家的差距拉得非常大。在20世纪90年代之后我们奋起直追,取得了很大的进步。到目前为止,我国的机载火控系统经过四个阶段的发展: </P>
<P>  1、 70年代研制的系列瞄准具,装备在我国早期的战斗机上 </P>
<P>  2、 80年代研制的平视显示器火控系统已经装备部队 </P>
<P>  3、 在国内七五、八五预研的基础上,研制了具有第三代战斗机水平的综合火控系统,被新研制的飞机普遍采用 </P>
<P>  4、 从九五开始的基于“宝石柱”系统构型的新一代综合武器火控系统的预先研究,主要为下一代战斗机火控系统进行技术储备。 </P>
<P>  在十五期间,我国将进行针对世界第四代战斗机火控技术开展重点研究,其中有源相控阵雷达将是第四代战斗机火控系统的技术基础。对比近期中国国防工业各个领域的许多重大进步,完全有理由相信我们的科研人员,能在不久的将来研制出具有世界先进水平的战斗机雷达。(作者:张鹏翼)</P>
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歼7MG战斗机携带的平板雷达
  目前,
机载有源相控阵雷达的发展水平以美国最为先进。在20世纪60年代末即研制出有604个单元的X波段有源阵列天线。在1988年到1991年完成了配装F22战斗机的AN/APG-77雷达的飞行试验,该雷达有2000个T/R组件,对雷达反射面积为1平方米的目标,探测距离设计要求为120—220KM。综合了探测、敌我识别、电子侦察和电子干扰等多种功能于一体,具有低截获概率(也就是说不易被对方雷达告警器发现)。可以说美国在机载有源相控阵火控雷达技术上已经比较成熟。除了APG-77雷达以外,美国还在原有的PD雷达上进行改进,换装相控阵天线,例如计划给F18E战斗机换装APG79雷达和给F15换装的APG63(V)3雷达等。
  除此之外,英、法、德三国联合研制机载固态多功能有源相控阵雷达,2001年已经完成具有1200个T/R组件的全尺寸样机的试验工作,但是离实用化还有一定的距离。
  前苏联在八十年代初即研制出无源相控阵雷达,装备于米格31战斗机上,搜索距离200千米,对战斗机的跟踪距离达到90千米以上,可以同时跟踪10个目标并攻击其中的4个,这在当时已经是比较先进的了。目前俄罗斯正在努力发展有源相控阵雷达,但离实用化也有很大的距离。
  目前世界上另一种装机实用化的有源相控阵雷达为日本F-2战斗机所采用的火控雷达,这反映了日本在电子工业上的技术实力。该雷达包含800个T/R组件,公开的探测距离为80KM(中等战斗机目标)。如果这个数据属实的话,则说明日本虽然在半导体生产技术上比较先进,但是在雷达系统设计上的能力仍嫌不足。
  我国从六十年代开始即开展相控阵技术的研究,并于七十年代研制成功7010大型远程相控阵雷达,曾出色的完成了观测美国天空试验室和苏联核动力卫星殒落任务,引起世界重视(相关资料可查阅
中国科学技术协会网站文章
)。在九十年代又研制出YLC-2全固态相控阵远程警戒雷达(第二届中国国际国防电子展览会上展出)。这些成果都反映了我国在相控阵雷达研制上的进步。不过,相对于一些陆基和舰载的大型雷达来说,机载相控阵雷达的技术难度要大得多,主要难度又集中在小体积T/R组件的研制上。据介绍,607所和电子部14所在机载相控阵雷达的研制上处于国内领先地位,目前,相控阵雷达的数据处理部分已经比较成熟,但是在T/R组件的生产,尤其是成本控制上仍然有相当大的差距。据顾诵芬院士在前不久的介绍,国内目前单个T/R组件的生产成本要达到数万人民币,这样,光雷达天线的造价就已经是天价了,而美国目前已经将T/R组件的生产成本控制在四五百美元以下,因此我们的差距还是相当大的。对比美国的发展历程,我们要研制出AN/APG-77级别的雷达,可能要到2010年以后。相对来说,无源相控阵雷达的技术难度要小得多,因此在研制出实用的有源相控阵雷达之前,完全有可能采用无源相控阵雷达作为过渡产品。而且,即使有源相控阵雷达研制成功以后,无源相控阵雷达作为一种低端产品,仍然具有很大的使用价值。
  我国在航空电子产品上起步晚,发展慢,一度和西方先进国家的差距拉得非常大。在20世纪90年代之后我们奋起直追,取得了很大的进步。到目前为止,我国的机载火控系统经过四个阶段的发展:
  1、 70年代研制的系列瞄准具,装备在我国早期的战斗机上
  2、 80年代研制的平视显示器火控系统已经装备部队
  3、 在国内七五、八五预研的基础上,研制了具有第三代战斗机水平的综合火控系统,被新研制的飞机普遍采用
  4、 从九五开始的基于“宝石柱”系统构型的新一代综合武器火控系统的预先研究,主要为下一代战斗机火控系统进行技术储备。
  在十五期间,我国将进行针对世界第四代战斗机火控技术开展重点研究,其中有源相控阵雷达将是第四代战斗机火控系统的技术基础。对比近期中国国防工业各个领域的许多重大进步,完全有理由相信我们的科研人员,能在不久的将来研制出具有世界先进水平的战斗机雷达。(作者:张鹏翼)</P><P>
607所研制的平板天线</P>
<P>  千龙专稿:在近日举行的北京航展上,
我国唯一的机载雷达研究所607所展出了最新研制的彩色气象雷达。在展台上,研究人员还向观众简要介绍了607所的研究方向和我国航空电子设备,尤其是战斗机火控雷达的发展状况。据介绍,607所目前在平板缝隙阵天线的技术上已经比较成熟,正重点着力于机载有源相控阵和无源相控阵雷达的研制。有源相控阵雷达已经成为下一代火控雷达发展的必然趋势,是第四代战斗机的主要标志。但目前有源相控阵的研制还存在许多技术难点,因此在有源相控阵技术成熟以前,也可以用无源相控阵雷达作为过渡性产品。 </P>
<P>  “相控阵”,即“相位控制阵列”的简称。相控阵天线是由许多辐射单元排列而成的阵列。按一定规律控制各个单元的相位差,利用电磁波的干涉现象,则可以控制波束的方向。这样,雷达天线不动,扫描波束在一定范围内也可以偏转任意的角度。雷达要探测空间某个区域,发射的波束必须在这个区域内进行扫描,普通雷达要达到这一效果,就必须用机械方式驱动雷达天线转动或者俯仰,以改变扫描波束的指向。而如前所述,采用相控阵天线的雷达,天线不用做机械转动,通过改变天线各辐射单元的相位差,就能实现波束在空间的扫描。 </P>
<P>  采用相控阵技术的雷达,有很多技术优势。 </P>
<P>  1、系统功率效率高。机械扫描的雷达,发射机产生的射频功率由馈线网络送到天线阵面再辐射出去,这个过程中的损耗较大,而有源相控阵雷达直接由天线阵元发射和接受射频信号,经过的路线短,功率损耗低,可以增大雷达的发射功率。 </P>
<P>  2、多功能。相控阵雷达的波束指向是由电信号控制的,可以实现瞬间捷变,因此可以同时跟踪多个目标,可以同时完成空空、空地功能,还可以在探测的同时,进行目标识别、电子侦察甚至电子干扰等工作。 </P>
<P>  3、探测和跟踪能力高。相控阵雷达的电磁辐射是灵活可控的,因此可以分配辐射能量在空间的分布,在有可能出现目标的地方集中能量,可以灵活控制波束对目标的跟踪,提高跟踪的稳定性。 </P>
<P>  4、可以形成不同形状的波束,例如针状波束、扇形波束、宽波束等,还可以在存在干扰的方向上形成零点,以抑制有源干扰。 </P>
<P>  5、低副瓣,比常规天线相比,副瓣峰值可降低5db以上,改善了副瓣杂波区的探测性能,提高了副瓣抗干扰能力 </P>
<P>  6、雷达可靠性高。取消了易出故障的大功率行波管发射机和机械扫描部件,而且天线是由多个阵元构成的,其中的5%发生故障,雷达还能有效地工作。 </P>
<P>  7、雷达隐身性能好。去掉了机械雷达的天线座和机械转动装置,可以降低飞机正面的雷达反射面积。扫描波束可以实现瞬间捷变,可以灵活控制辐射能量在时间和空间上分布,所以被对方雷达告警器发现的概率降低。 </P>
<P>  但是相控阵雷达也存在很多技术难点。 </P>
<P>  首先就是T/R组件。T/R组件是天线阵元的核心,要在很小的体积内实现射频信号的发射和接受,要达到一定的功率和灵敏度,研制难度很大。 </P>
<P>  高密度电源。每个天线阵元所要求的电压不高,但是多个阵元组成的天线所需要的电流却很大,因此需要提供大功率的低压电源,而且要可靠性高,体积小,重量轻。 </P>
<P>  冷却问题。天线中密布数百到数千个T/R组件,热功率非常高,可以达到几千瓦,因此冷却问题往往成为相控阵雷达设计成败的关键之一。 </P>
<P>  数据处理能力。相控阵雷达可以主要通过波束的灵活控制来实现其功能上的优势,因此,对数据处理能力的要求也高得多。 </P>
<P>  机载有源相控阵雷达最大的难点在于T/R组件的制造上,因为机载雷达对体积和重量的限制更为严格。因此,就有一种简化的解决方式,就是用一个或几个集中的发射机代替小阵元的发射单元,这就是无源相控阵雷达。这样,在系统功率效率、波束控制及可靠性等方面不如有源相控阵雷达,但是在功能上却优于普通机械扫描的雷达,不失为一种好的折中方案。 </P>
<P>

607所研制的平板天线
  千龙专稿:在近日举行的北京航展上,
我国唯一的机载雷达研究所607所展出了最新研制的彩色气象雷达。在展台上,研究人员还向观众简要介绍了607所的研究方向和我国航空电子设备,尤其是战斗机火控雷达的发展状况。据介绍,607所目前在平板缝隙阵天线的技术上已经比较成熟,正重点着力于机载有源相控阵和无源相控阵雷达的研制。有源相控阵雷达已经成为下一代火控雷达发展的必然趋势,是第四代战斗机的主要标志。但目前有源相控阵的研制还存在许多技术难点,因此在有源相控阵技术成熟以前,也可以用无源相控阵雷达作为过渡性产品。
  “相控阵”,即“相位控制阵列”的简称。相控阵天线是由许多辐射单元排列而成的阵列。按一定规律控制各个单元的相位差,利用电磁波的干涉现象,则可以控制波束的方向。这样,雷达天线不动,扫描波束在一定范围内也可以偏转任意的角度。雷达要探测空间某个区域,发射的波束必须在这个区域内进行扫描,普通雷达要达到这一效果,就必须用机械方式驱动雷达天线转动或者俯仰,以改变扫描波束的指向。而如前所述,采用相控阵天线的雷达,天线不用做机械转动,通过改变天线各辐射单元的相位差,就能实现波束在空间的扫描。
  采用相控阵技术的雷达,有很多技术优势。
  1、系统功率效率高。机械扫描的雷达,发射机产生的射频功率由馈线网络送到天线阵面再辐射出去,这个过程中的损耗较大,而有源相控阵雷达直接由天线阵元发射和接受射频信号,经过的路线短,功率损耗低,可以增大雷达的发射功率。
  2、多功能。相控阵雷达的波束指向是由电信号控制的,可以实现瞬间捷变,因此可以同时跟踪多个目标,可以同时完成空空、空地功能,还可以在探测的同时,进行目标识别、电子侦察甚至电子干扰等工作。
  3、探测和跟踪能力高。相控阵雷达的电磁辐射是灵活可控的,因此可以分配辐射能量在空间的分布,在有可能出现目标的地方集中能量,可以灵活控制波束对目标的跟踪,提高跟踪的稳定性。
  4、可以形成不同形状的波束,例如针状波束、扇形波束、宽波束等,还可以在存在干扰的方向上形成零点,以抑制有源干扰。
  5、低副瓣,比常规天线相比,副瓣峰值可降低5db以上,改善了副瓣杂波区的探测性能,提高了副瓣抗干扰能力
  6、雷达可靠性高。取消了易出故障的大功率行波管发射机和机械扫描部件,而且天线是由多个阵元构成的,其中的5%发生故障,雷达还能有效地工作。
  7、雷达隐身性能好。去掉了机械雷达的天线座和机械转动装置,可以降低飞机正面的雷达反射面积。扫描波束可以实现瞬间捷变,可以灵活控制辐射能量在时间和空间上分布,所以被对方雷达告警器发现的概率降低。
  但是相控阵雷达也存在很多技术难点。
  首先就是T/R组件。T/R组件是天线阵元的核心,要在很小的体积内实现射频信号的发射和接受,要达到一定的功率和灵敏度,研制难度很大。
  高密度电源。每个天线阵元所要求的电压不高,但是多个阵元组成的天线所需要的电流却很大,因此需要提供大功率的低压电源,而且要可靠性高,体积小,重量轻。
  冷却问题。天线中密布数百到数千个T/R组件,热功率非常高,可以达到几千瓦,因此冷却问题往往成为相控阵雷达设计成败的关键之一。
  数据处理能力。相控阵雷达可以主要通过波束的灵活控制来实现其功能上的优势,因此,对数据处理能力的要求也高得多。
  机载有源相控阵雷达最大的难点在于T/R组件的制造上,因为机载雷达对体积和重量的限制更为严格。因此,就有一种简化的解决方式,就是用一个或几个集中的发射机代替小阵元的发射单元,这就是无源相控阵雷达。这样,在系统功率效率、波束控制及可靠性等方面不如有源相控阵雷达,但是在功能上却优于普通机械扫描的雷达,不失为一种好的折中方案。 </P>
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歼7MG战斗机携带的平板雷达</P>
<P>  目前,
机载有源相控阵雷达的发展水平以美国最为先进。在20世纪60年代末即研制出有604个单元的X波段有源阵列天线。在1988年到1991年完成了配装F22战斗机的AN/APG-77雷达的飞行试验,该雷达有2000个T/R组件,对雷达反射面积为1平方米的目标,探测距离设计要求为120—220KM。综合了探测、敌我识别、电子侦察和电子干扰等多种功能于一体,具有低截获概率(也就是说不易被对方雷达告警器发现)。可以说美国在机载有源相控阵火控雷达技术上已经比较成熟。除了APG-77雷达以外,美国还在原有的PD雷达上进行改进,换装相控阵天线,例如计划给F18E战斗机换装APG79雷达和给F15换装的APG63(V)3雷达等。 </P>
<P>  除此之外,英、法、德三国联合研制机载固态多功能有源相控阵雷达,2001年已经完成具有1200个T/R组件的全尺寸样机的试验工作,但是离实用化还有一定的距离。 </P>
<P>  前苏联在八十年代初即研制出无源相控阵雷达,装备于米格31战斗机上,搜索距离200千米,对战斗机的跟踪距离达到90千米以上,可以同时跟踪10个目标并攻击其中的4个,这在当时已经是比较先进的了。目前俄罗斯正在努力发展有源相控阵雷达,但离实用化也有很大的距离。 </P>
<P>  目前世界上另一种装机实用化的有源相控阵雷达为日本F-2战斗机所采用的火控雷达,这反映了日本在电子工业上的技术实力。该雷达包含800个T/R组件,公开的探测距离为80KM(中等战斗机目标)。如果这个数据属实的话,则说明日本虽然在半导体生产技术上比较先进,但是在雷达系统设计上的能力仍嫌不足。 </P>
<P>  我国从六十年代开始即开展相控阵技术的研究,并于七十年代研制成功7010大型远程相控阵雷达,曾出色的完成了观测美国天空试验室和苏联核动力卫星殒落任务,引起世界重视(相关资料可查阅中国科学技术协会网站文章)。在九十年代又研制出YLC-2全固态相控阵远程警戒雷达(第二届中国国际国防电子展览会上展出)。这些成果都反映了我国在相控阵雷达研制上的进步。不过,相对于一些陆基和舰载的大型雷达来说,机载相控阵雷达的技术难度要大得多,主要难度又集中在小体积T/R组件的研制上。据介绍,607所和电子部14所在机载相控阵雷达的研制上处于国内领先地位,目前,相控阵雷达的数据处理部分已经比较成熟,但是在T/R组件的生产,尤其是成本控制上仍然有相当大的差距。据顾诵芬院士在前不久的介绍,国内目前单个T/R组件的生产成本要达到数万人民币,这样,光雷达天线的造价就已经是天价了,而美国目前已经将T/R组件的生产成本控制在四五百美元以下,因此我们的差距还是相当大的。对比美国的发展历程,我们要研制出AN/APG-77级别的雷达,可能要到2010年以后。相对来说,无源相控阵雷达的技术难度要小得多,因此在研制出实用的有源相控阵雷达之前,完全有可能采用无源相控阵雷达作为过渡产品。而且,即使有源相控阵雷达研制成功以后,无源相控阵雷达作为一种低端产品,仍然具有很大的使用价值。 </P>
<P>  我国在航空电子产品上起步晚,发展慢,一度和西方先进国家的差距拉得非常大。在20世纪90年代之后我们奋起直追,取得了很大的进步。到目前为止,我国的机载火控系统经过四个阶段的发展: </P>
<P>  1、 70年代研制的系列瞄准具,装备在我国早期的战斗机上 </P>
<P>  2、 80年代研制的平视显示器火控系统已经装备部队 </P>
<P>  3、 在国内七五、八五预研的基础上,研制了具有第三代战斗机水平的综合火控系统,被新研制的飞机普遍采用 </P>
<P>  4、 从九五开始的基于“宝石柱”系统构型的新一代综合武器火控系统的预先研究,主要为下一代战斗机火控系统进行技术储备。 </P>
<P>  在十五期间,我国将进行针对世界第四代战斗机火控技术开展重点研究,其中有源相控阵雷达将是第四代战斗机火控系统的技术基础。对比近期中国国防工业各个领域的许多重大进步,完全有理由相信我们的科研人员,能在不久的将来研制出具有世界先进水平的战斗机雷达。(作者:张鹏翼)</P>
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歼7MG战斗机携带的平板雷达
  目前,
机载有源相控阵雷达的发展水平以美国最为先进。在20世纪60年代末即研制出有604个单元的X波段有源阵列天线。在1988年到1991年完成了配装F22战斗机的AN/APG-77雷达的飞行试验,该雷达有2000个T/R组件,对雷达反射面积为1平方米的目标,探测距离设计要求为120—220KM。综合了探测、敌我识别、电子侦察和电子干扰等多种功能于一体,具有低截获概率(也就是说不易被对方雷达告警器发现)。可以说美国在机载有源相控阵火控雷达技术上已经比较成熟。除了APG-77雷达以外,美国还在原有的PD雷达上进行改进,换装相控阵天线,例如计划给F18E战斗机换装APG79雷达和给F15换装的APG63(V)3雷达等。
  除此之外,英、法、德三国联合研制机载固态多功能有源相控阵雷达,2001年已经完成具有1200个T/R组件的全尺寸样机的试验工作,但是离实用化还有一定的距离。
  前苏联在八十年代初即研制出无源相控阵雷达,装备于米格31战斗机上,搜索距离200千米,对战斗机的跟踪距离达到90千米以上,可以同时跟踪10个目标并攻击其中的4个,这在当时已经是比较先进的了。目前俄罗斯正在努力发展有源相控阵雷达,但离实用化也有很大的距离。
  目前世界上另一种装机实用化的有源相控阵雷达为日本F-2战斗机所采用的火控雷达,这反映了日本在电子工业上的技术实力。该雷达包含800个T/R组件,公开的探测距离为80KM(中等战斗机目标)。如果这个数据属实的话,则说明日本虽然在半导体生产技术上比较先进,但是在雷达系统设计上的能力仍嫌不足。
  我国从六十年代开始即开展相控阵技术的研究,并于七十年代研制成功7010大型远程相控阵雷达,曾出色的完成了观测美国天空试验室和苏联核动力卫星殒落任务,引起世界重视(相关资料可查阅
中国科学技术协会网站文章
)。在九十年代又研制出YLC-2全固态相控阵远程警戒雷达(第二届中国国际国防电子展览会上展出)。这些成果都反映了我国在相控阵雷达研制上的进步。不过,相对于一些陆基和舰载的大型雷达来说,机载相控阵雷达的技术难度要大得多,主要难度又集中在小体积T/R组件的研制上。据介绍,607所和电子部14所在机载相控阵雷达的研制上处于国内领先地位,目前,相控阵雷达的数据处理部分已经比较成熟,但是在T/R组件的生产,尤其是成本控制上仍然有相当大的差距。据顾诵芬院士在前不久的介绍,国内目前单个T/R组件的生产成本要达到数万人民币,这样,光雷达天线的造价就已经是天价了,而美国目前已经将T/R组件的生产成本控制在四五百美元以下,因此我们的差距还是相当大的。对比美国的发展历程,我们要研制出AN/APG-77级别的雷达,可能要到2010年以后。相对来说,无源相控阵雷达的技术难度要小得多,因此在研制出实用的有源相控阵雷达之前,完全有可能采用无源相控阵雷达作为过渡产品。而且,即使有源相控阵雷达研制成功以后,无源相控阵雷达作为一种低端产品,仍然具有很大的使用价值。
  我国在航空电子产品上起步晚,发展慢,一度和西方先进国家的差距拉得非常大。在20世纪90年代之后我们奋起直追,取得了很大的进步。到目前为止,我国的机载火控系统经过四个阶段的发展:
  1、 70年代研制的系列瞄准具,装备在我国早期的战斗机上
  2、 80年代研制的平视显示器火控系统已经装备部队
  3、 在国内七五、八五预研的基础上,研制了具有第三代战斗机水平的综合火控系统,被新研制的飞机普遍采用
  4、 从九五开始的基于“宝石柱”系统构型的新一代综合武器火控系统的预先研究,主要为下一代战斗机火控系统进行技术储备。
  在十五期间,我国将进行针对世界第四代战斗机火控技术开展重点研究,其中有源相控阵雷达将是第四代战斗机火控系统的技术基础。对比近期中国国防工业各个领域的许多重大进步,完全有理由相信我们的科研人员,能在不久的将来研制出具有世界先进水平的战斗机雷达。(作者:张鹏翼)</P>
<P>老文</P>
歼7MG的那张上面的雷达绝对不是正式装机的,该雷达的天线太大,无法装在歼7MG的头锥内(歼7系列除歼7III外头锥普遍较小)。
不知14所跟607哪个水平更高一点,感觉上好象14所更牛一点,听说他们的有源相控阵已经有点眉目了!