電子掃描陣列雷達

维基百科，自由的百科全书

電子掃描陣列雷達是指雷達天線利用改變天線表面的陣列發出的波束的合成，以達到改變波束掃描方向或者是角度的設計。這種設計有別於機械掃描的雷達天線，可以減少或者是刪除驅動雷達天線以達到涵蓋較大偵測範圍的目的。

目前使用的電子掃描方式包括改變頻率或者是改變相位的方式，將合成的波束發射的方向或者是角度加以變化。電子掃描的優點包含掃描速率高，改變波束方向的速率快，對於目標訊號測量的精確度高於機械掃描雷達，同時免去機械掃描雷達天線驅動裝置可能發生的故障。

電子掃描天線使用的陣列包含一維線性陣列與二維陣列兩種。這兩種陣列代表波束可以控制方向上的差異。

[编辑] 天線型態

[编辑] 頻率掃描

[编辑] zh-cn:无源;zh-tw:被動相位陣列

被動的英文原名是Passive，意思是指天線表面的陣列單元只有傳送與接收訊號的能力，訊號的產生還是依靠天線後方的訊號產生器，然後利用導波管將產生的訊號送到陣列單元上面，因此又被稱作無源相位陣列。現在的系統多是以行波管產生訊號。

[编辑] zh-cn:有源;zh-tw:主動相位陣列

主動的英文原名是Active，意思是指天線表面的陣列單元包含訊號產生，傳送與接收的能力，也就是將行波管縮小放在每一個陣列單元以內，天線不需要依靠後面的訊號產生器以及導波管饋送訊號，因此又被稱作有源相位陣列。這是目前相位陣列天線發展的主流趨勢。

主動相列陣列的的每個單元只掃描一小塊固定區域。各個模組的訊號的相對相位經過適當調整，最後會強化訊號在指定方向的強度，並且壓抑其他方向的強度。在同樣的涵蓋範圍以內，不需要移動雷達天線也可以滿足掃描的需求。此雷達的電子零件需要「快速移相器」，而控制相位陣列也需要極高的計算能力。此雷達理論在二次大戰時提出，最早使用是用於地面的大型彈道飛彈預警雷達上面。空用系統最早是出現在美國空軍一架RC-135 Rivet Amber飛機上面進行試驗，這架飛機稍後發生意外墜毀。能夠使用在船艦上或者是軍用飛機上的小型化主動陣列技術要到1980年代才逐漸成熟，成本降低到可以接受的程度。

主動陣列的好處除了與被動陣列類似之外，由於取消導波管的配置，電磁波能量在傳送過程中的散失得以降低，能量輸出得以集中在波束上。此外，波束訊號的產生是在陣列單元上面，免除傳送的線路也就降低噪訊的影響。主動陣列天線在頻率的變換與多模式的同時運作方面比被動陣列更有效，當天線表面的陣列有部分受損或者是故障的情況下，雷達的性能會稍微降低，但是不會無法工作。主動陣列的天線在執行多工模式時，可以將雷達分為幾個區塊，各自發出波束同時執行不同的任務。而被動陣列則是以快速波束跳躍的方式在近乎同時的情形下執行多工掃描。由於主動陣列相比於被動陣列省略導波管造成的能量耗損，因此探測距離得以大幅延長，而被動相位陣列雷達的探測距離卻由於耗損而稍遜於同功率的傳統機械雷達。

[编辑] 使用型態

[编辑] 陸用系統

大型彈道飛彈預警天線使用主動或者是被動陣列的設計由美國首先引進，美國與蘇聯都有部署類似的系統擔任警戒的工作。

[编辑] 空用系統

空用系統最早是出現在美國以C-135改裝的電子作戰飛機上面，其中以使用被動相位陣列的較多，使用主動陣列的只有Rivet Amber一架，當意外發生之後，美國空軍並未另外改裝一架C-135補充損失。

可以安裝在戰鬥機或者是轟炸機的相位陣列雷達系統當中，蘇聯為MiG-31設計的SBI-16 Zaslon雷達是世界第一款使用在中小型軍用機種上面的相位陣列雷達，美國第一款裝置在中小型軍用飛機上的相位陣列雷達是B-1B上的APQ-164雷達。這兩款都是被動相位陣列。

第一款能夠安裝在中小型軍用機上的主動陣列達是裝置在美軍F/A-22猛禽戰鬥機的AN/APG-77。

[编辑] 海用系統

海上的相列雷達可以AN/SPY-1為例。AN/SPY-1是一種多功能雷達系統，也是神盾戰鬥系統的中樞。由於相列雷達的優點，一艘戰艦可以只用一個雷達系統充當海面偵蒐雷達（找船隻）、空中偵蒐雷達（找飛機與導彈）以及多目標火砲控制系統。第三項是戰艦使用相列雷達的最重要理由。在引進相列雷達以前，導引一個防空飛彈就需要一個火控雷達全力關注。一艘船因此只能與少數目標接戰。相列雷達能快速重新定向雷達波，快到足以模擬許多個火控雷達，導引許多防空飛彈。這是神盾系統接戰能力很強的原因之一。