国产机载有源相控阵火控雷达
机载有源相控阵火控雷达-AESA是机载雷达的发展方向，图为美国
AN/APG-79雷达，注意其天线呈仰角安装
近日，有新闻报道中航雷电院张昆辉同志的先进事迹，其中提到张院长从“2001年开始着手相控阵雷达的研发，2008年完成飞机验证试飞，雷电院向部队机关和集团公司做了汇报，在军方引起了强烈反响，并受到军方各级领导的高度关注。空军景文春副司令专程到无锡了解情况、听完汇报后说：“当初×代机立项时，我有两点担忧，一是发动机问题，二是相控阵雷达问题。今天看来，雷达问题已经解决了，我们已经有了自己的相控阵雷达”。空军首长和空装首长的关注，给了雷电院极大鼓舞和鞭策。该项目在完成它机验证试飞后，原国防科工委在北京组织召开了成果鉴定会，与会专家在认真了解试飞情况后给与了高度评价：“相控阵雷达研制，开创了国内机载火控雷达的新纪元，填补了国内X波段相控阵火控雷达的空白，为我国×代机的研制打下了坚实基础，标志着我国第×代战斗机提升战斗力的时机已经到来”。此项目还荣获该年度国家国防科技成果一等奖。“字里行间，透露出国家和空军对该型雷达的重视，从空军首长的话和国防科工委专家组的话分析；该雷达应试是X波段有源相控阵雷达，既可以用于正在研制的我国第四代战斗机配套，也可以用于现役的第三代战机的升级。其意义非凡，是建国60周年收获的又一大喜讯。
AESA除了用于新机、新雷达外，还可用于现役飞机和雷达的升级，图为美国的AN/APG-63V2，其用AESA替代了原来的机械扫描天线(下图)
我们知道二战一个重要的发明就是雷达的运用，1935年为了对付德国的潜艇，英国开始研制机载雷达-空海搜索雷达，1937年该机进行首次试验，1939年装备部队，1940年英国人发明了磁控管，为研制微波机载雷达打下了技术基础，由于当时英国经济技术实力已经衰落，因此将这个技术转让给了美国，美国麻省理工学院福射试验室很快在其基础上研制了厘米波机载雷达SCR-520，并
在其基础上研制了机载火控达雷达SCR-720，不过这个时候机载火控雷达还不是真正意义上或者说功能完善的雷达，它只能测距，所以也被称之为雷达测距器，50年代随着电子技术的发展，出现了能进行天线扫描和角度跟踪的单脉冲雷达，虽然这些雷达在功能比早期的测距器有很大的提高，但其仍旧有一个比较大的缺点就是没有下视能力，也就对低空和近地目标的探测能力差。
早期的雷达体积、重量大，但功能简单，图为F-86的AN/APG-30雷达，
其具备测距功能
进入60年代，固态器件、集成电路等技术的发展，还有行波管的出现让研制脉冲多普勒雷达成为可能，该雷达有针对性的解决了机载雷达对低空目标的探测问题，最早的机载脉冲多普勒雷达是美国1956年开始研制的AN/AWG-9雷达，脉冲多普勒雷达因为其完善的功能、较好的性能成为现代战机的主要配套雷达，目前先进的机载脉冲多普勒雷达的探测距离可以达到数百公里，具备多种功能，可以执行多种作战任务。不过这个时候机载脉冲多普勒雷达仍旧使用机械扫描方式；即为了覆盖一定的空域，雷达天线波束需要扫描，因此需要用机械的方法来旋转天线，让天线波束指向改变，因此存在着扫描速度低、精度差、隐身性能不好的缺点，尤其是其缺乏多目标攻击能力，虽然现在机载脉冲多普勒雷达号称可以同时攻击数个目标，但受限于机械扫描的速度，实际上其只局限一个很小
的角度之内，因此缺乏实用性。
AWG-9开创了机载PD雷达的时代
为消除机械扫描雷达的缺点，相控阵雷达出现了，其原是就是雷达天线不通过机械转动来实现波束扫描，而是采用电子的方式控制组成天线的单元的相位来实现天线波束有空间的扫描，由于实现了电子扫描，因此相控阵雷达可以在极短的时间内对较大的空域进行快速的扫描，真正实现多目标搜索、跟踪和攻击，并且实现多种功能，即在对空工作的同时，进行对地/海搜索等其他工作，同时由于波束的可控性，让雷达可以在主要威胁方面集中能量，以提高探测距离和对隐身目标的能力由于去掉了对波反射大的天线座及传动装置以及天线工作时不转动,机扫天线必须是垂直的，因此相控阵雷达天线可以偏转一定的角度，从而降低了载机的雷达反射面积。相控阵雷达的概念在50年代问世，60年代美国和前苏联已经研制出了大型陆地相迭阵雷达，但由于机载雷达对重量、体积和可靠性的要求比地面和舰载雷达要高的多，所以机载相控阵雷达出现要晚的多。
相控阵雷达以其特有的优点已经成为现在雷达装备的主体，图为美国的
SPY-1相控阵雷达
1964年美国人开展了微电子应用雷达计划-MERA，首次研制出了具有604个单元阵的有源相控阵雷达原理样机，并取得圆满的试验结果,这个计划的完成是机载有源相控阵火控雷达研制过程的第一个重要节点,这阶段的工作验证了机载有源相控阵的可行性。70年代美国人进行的可靠的机载固态雷达计划-RASSR 是研制机载有源相控阵火控雷达的第二段工作,研制了具有1048个T/R组件的有源阵,在阵列中较好的解决了热设计问题,为T/R组提供了一个能可靠工作的环境,从而使阵列工作靠。本阶段工作于70年代中期完成,它验证了有源列工作的可靠性。在前两阶段工作完成的基础上,于1983年开始SSPA(固态相控阵)计划(1983~1987),旨在验功率效率和经济上的可行性。研制了一个具有2000个单元的阵列,首次在T/R组件中采用GaAs砷化镓)FET(场效应)器件,直接对X波段信号进放大,而不是以倍频方式获取X波段功率信号,大的提高了功率效率,批生产的每个T/R组件的本亦达到可以接受的水平(每只不超过500美)，至此,经过三个阶段的开发,完全证明了机载有源相控阵火控雷达在技术、可靠性和造价等主要方面是可行的。这三个阶段的研究工作为研制装备F-22飞机的AN/APG-77
雷达打下了基础。
APG-77是第一种机载有源相控阵火控雷达，具备划时代的意义
考虑到有源相控阵的技术复杂和成本较高，美国也发展相对比较简单、造价低廉，但探测性能和可靠性都稍逊的无源相控阵雷达，如B-1B采用的
AN/APQ-164，其他国家在发展机载相控阵雷达方面也以无源相控阵为优先突破方向，如前苏联为米格-31研制的SBI-16无源相控阵雷达和法国和RAFALE战斗机研制的RBE无源相控阵雷达。不过有源相控阵是机载雷达的发展方向，目前欧洲国家开展了AMSAR机载有源相控阵雷达研制计划，而俄罗斯也开始研制ZHUK-AE等几种机型有源相控阵，其他还有日本也其F-2战斗机研制的
J/APG-1机载有源相控阵雷达。瑞典和以色列也在研制自己的机载有源相控阵雷达。其运用机种也由战斗机向较小平台发展，如英国BAE系统公司传感器分部研制的可以用于直升机的SEASPRAY-7000E机载有源相控阵雷达。在发展方向有源相控阵已经开始向综合射频系统方向发展，也就是所谓的NOR概念，即不仅仅是一个雷达，也就是利用有源相控阵的多功能性，让一部雷达来执行不同的任务；包括搜索、跟踪、电子战甚至通信，如美国的JSF战斗机就要求雷达、电子战、通信系统能够尽量使用同一部天线，这样用利节省战机重量和成本，有资料指采用综合射频系统后JSF的重量比常规战机成本降低30%，重量降低50%，特别是如果能够将天线嵌入机身蒙皮中，形成所谓的智能蒙皮概念，就能真正实现全向探测能力，洛马公司当年就准备在X-35运用这个技术，虽然因为技术难度及成本问题而放弃，但这应该是机载雷达乃至战斗机发展的一个重要的
方向。
EF-2000即将换装的AESA
作为我国航空工业的一部分，我国机载雷达也在前苏联的援助下在上世纪50年代起步，主要生产引进前苏联的雷达测距器和采用圆锥扫描体制的火控雷达，中苏分裂后，我国开始自行研制火控雷达，第一种火控雷达是为歼-8配套的204单脉冲火控雷达，为此成立机载雷达研究所-607所也就是现在雷电院的前身，由于技术基础薄弱，204雷达到本世纪80年代才研制出来，与此同时607所还为强-5研制了317多功能雷达、为歼-7C研制了JL-7火控雷达、为歼-8B 研制了具备超视距拦射能力的208型火控雷达，并展了全波形机脉冲多普勒雷达的研制，此外我国电子工业部第14所也在80年代初开始研制用于歼-8B型战斗机配套的KLJ-1型中低脉冲重复率的脉冲多普勒雷达，该雷达于1989年试飞，90年代中期定型投入使用，考虑到国内技术水平起点较低，为加快国产机载雷达的水平，在80年代国家提出“自力更生、力争外援“的方针，先后开展与美国、英国、法国及以色列等发达国家的技术合作，进入90年代我国还加强了同俄罗斯在相关领域的合作，先后引进了甲虫-8-2等比较先进的机载雷达，有力的促进了国产雷达水平提高，1995年我国第一型全波形机载脉冲多普勒雷达JL-10A试飞成功，后来用于歼轰-7A型飞机配套，与此同时14所也研制用于歼-10的KLJ-3型机载火控雷达，目前我国已经具备了生产机载脉冲多普勒火控雷达的能力，并且在战技术指标接近和达到了世界先进水平。不但满足空军装备的
需要，还出口友好国家。
用于歼-8B的KLJ-1型PD火控雷达
用于歼轰-7A的JL-10A机载PD火控雷达，注意天线上寄生的敌我识别器
天线
在相控阵雷达方面，我国在上世纪70年代就开始无源相控阵雷达原样机的研究，1978年为水轰-5研制出用于水面搜索雷达的一维电扫侧视雷达天线系统，进入90年代我国开展了与国外在机载相控阵领域的合作，如引进了俄罗斯PERO、SKOL两种无源相控阵天线，与此同时有关厂所利用国产器件制成小型试验阵列，进行了试验，为研制机载有源相控阵转达打下基础，进入新世纪由于国家经济技术实力的提高，我国在机载有源相控阵领域的进展明显加快，先后完成了两种机载有源相控阵预警雷达的研制，并进行了更大功率和阵列的机载火控
雷达的开发，并且在传感器融合、综合射频等领域也进行了研究，在这种情况下有关人员提出跨越式发展的方针，即跳过无源相控阵，直接由机械扫描雷达向有源相控阵雷达发展的路子，从开篇新闻来看国产机载有源相控阵火控雷达在2001年立项，2008年开始试飞，这表明该雷达已经走过原理样机的阶段，进入工程样机研制的阶段，尽管目前可能还只是鉴定，离定型投产还有一段距离，但我们相信在国产战机配套国产有源相控阵雷达的日子已经指日可待。配备有源相控阵雷达后可以让国产战机看得更远、打得更准，执行更多的作战任务，通过全军综合数据链和国产预警机形成联合网络作战系统，那么完全可以压制和抗衡周边国家和地区装备第三代和三代半战机带来的威胁。如果国产第四代战机研制成
功的话，就会确立更强大的威慑。
KJ-2000标志着我国机载有源相控阵的重大突破。为机载有源相控阵火控雷
达的打下了坚实的基础
当然我们也应该清醒看到我国机载雷达发展存在的问题；如有部分关键元器件还需要进口中，国产器件在成本及可靠性方面还需要时日，在一些基础研究领域仍旧需要较大投入等。不过随着国家雷达重点试验室和航空射频试验室等投入使用，相信未来的国产机载雷达性能会更好！
法国RBE-2 有源相控阵雷达
EL/M-2052有源相控阵雷达
俄罗斯ZHUK-AE有源相控阵雷达
弹载有源相控阵雷达的应用
相控阵雷达又被称为相位控制阵列，是通过改变雷达波相位来改变雷达波束方向，也被称为电扫雷达。相控阵雷达目前分为整体馈源的无源相控阵，和子阵带独立馈源的有源相控阵。有源相控阵被通称为AESA ，也是电扫相控阵雷达技术的高端产品。相控阵的优点是可以取消机械方向指向机构，波束依靠电控偏转的指向灵活，无惯性，数据更新速率快，适合与数字式信号处理系统综合，还具有功能转换速度快，可靠性高和抗干扰能力强的优点，但也存在工艺技术难度比较大，阵面成本较高的弱点。AESA 现在已经成为机载雷达应用的尖端技术，弹载AESA 的很多技术也已经接近或达到实用标准，美国、日本、俄罗斯和西欧国家均已开始具体应用项 目的研究。中国作为军用航空电子技术的后起之秀，也逐步具备了第二梯队的技术实力。 主动雷达导引头的技术特征 主动雷达是第四代雷达制导空空导 弹的代表特征，是现代战术导弹雷达导引头的主流，也是实现复合制导和全向搜索功能的技术基础。现有采用主动雷达导引头的战术导弹，导引头大都是由天线、机械位标器和发射机组成，雷达天线依靠机械位标器运动实现扇面扫描。 常规机扫雷达的技术成熟，重量轻，成本较低，机械扫描的工作角度范围大， 弹体轴线大偏角扫描的距离衰减率也较低。机械扫描的优点不少，但机扫天线 需要结构复杂的方向和滚转稳定装置，天线运动时还要克服惯性的影响。同时，雷达罩内必须留出够天线自由转动的半球形空间，致使雷达罩的尺寸和外形都受到限制，无法根据气动要求进行最优化处理。雷达天线机械扫描的覆盖范围大，天线阵面不透波的技术特点，也限制了不同导引方式的集成。现有采用复合制导技术的雷达制导战术导弹，大都将雷达作为主要导引措施，红外制导则大都安装在弹体侧面以避开雷达天线 （如“标准”Ⅱ和“雄风”Ⅱ），或采用缩小 天线/光学窗口尺寸的方式，将两种导引头集中安装在弹头的不同位置，结果就是要么限制辅助导引系统的工作视场，要么影响导引系统的可用窗口面积，最终都要限制复合制导技术的综合效果。 相控阵天线的技术特点 AESA 天线的优点是采用集中式收/ 发机模块，天线阵面可以集成大量功能单元体，功率密度比平板缝隙天线要高得多，并可依据电扫描方式实现较大的天线尺寸。如果用通俗的对比描述雷达的原理，可以用电筒作为例子。 常规的平板缝隙雷达类似于用灯泡的普通电筒，灯泡就等同于雷达的馈源。灯泡发出的光通过反射镜头（波导 管）反射，由点形成面后产生等镜头的光束前向照射，照射的光（雷达波）是集中的光/波束。普通的平板缝隙雷达天线是这样，无源相控阵则是采用背光板的方式，把集中的能源分配给排列成阵的无源反射体。有源相控阵雷达则类似平板背板上密集安装着LED 灯的电筒，每个灯都有独立的光源和反射体，密集排列的点光源共同组成等镜头的照射波束。通过类比描述的过程，现有的雷达系统，无论是平板缝隙还是相控阵，形成的雷达波束都是集中的，相控阵虽可利用不同的单元形成多个照射波束，但波束分解后单独波束的功率是降低的，探测距离显然无法和集中波束相比。相控阵天线阵组件的数量取决于波长和天线面积，单独T/R 模块的功率则由材料决定。现有相控阵天线T/R 组件大都采用传统的GaAs （砷化镓），该材料技术和生产工艺相对比较成熟，应用广泛，综合性能还有提高的潜力，近年来已找到更适合的新材料。弹载雷达的T/R 组件如果采用GaN （氮化镓）和SiC （碳化硅）替代目前的GaAs ，T/R 组件可输出的功率理论上能提高近10倍（甚至超过10倍），雷达的探测和稳定跟踪距离都将有很大的提高。 材料的改进可以获取很大的性能收益，但对空间和能源供应条件不好的弹载雷达，高性能材料往往还要受其它因素限制。同时，雷达性能的改善程度往 弹载有源相控阵雷达的应用 文/中秋 ◎日本AAM-4B 空空导弹，由于采用的主动相控阵雷达比较耗电，导弹需要增加燃料而导致体积重量加大 Ordnance Knowledge 54 往无法与材料单纯的性能平衡。按照正常的技术原理计算的结果，AESA 的功率与探测距离的变化并不等同。用现有AESA 天线技术作为依据，雷达天线辐射的总功率增加10倍后，集中波束的探测距离只能增加0.87倍。正是考虑到地球曲面和远距离角测量精度的影响，机载雷达的功率与搜索距离之间必须找到最佳平衡点。增大搜索距离对作战平台有价值，但付出的电源和冷却代价，却限制了相控阵雷达增加功率的实用条件，工作环境更恶劣的弹载雷达面对的困难显然要比机载雷达更大。相控阵主动雷达导引头的发展常规雷达需要进行方向和俯仰扫描，这就要给雷达天线提供机械扫描的驱动装置，盘形天线的两轴运动会形成一个半球形空间。如果将雷达用于高速运动的飞行器，就需要为天线提供一个低阻力的空腔透波结构。飞机的雷达天线罩和导弹的导引头舱，都采用了低阻力的尖顶或卵形回转体外形。雷达罩的截面积要明显大于包容的天线面积，前向收缩的曲面也要受天线旋转的球面限制。如果用飞机作为例子去对比，追求雷达全向扫描的战术飞机大都采用轴对称外形的雷达，专用的对地攻击飞机（如图-22M 和F-111）不需要雷达有大的上视扫描范围，雷达罩上方可采用接近平面的非对称外形。现有战术导弹雷达导引头大都采用单脉冲体制，现役先进空空导弹的雷达导引头基本都采用了平板缝隙天线，下一代或现役改进型则会选择AESA 天线。相控阵雷达用固定阵面就能实现高于±45度的扫描范围，这就有条件通过对固态天线阵面的设计，省下机械扫描装置和天线活动的空间，更好的利用导弹全弹径的截面积，使雷达天线形状尽可能与气动外形相适应。现有导弹雷达制导天线大都是轴对称的正圆形，这是为了适应弹体的结构和简化气动控制，也是为满足导弹大过载俯仰和滚转时雷达天线的稳定要求。如果实现固定阵面的全电扫，雷达天线将成为弹体结构的一部分，这就能依据导弹的特点和控制要求，采用扁圆甚至碟形截面的升力弹体，实现中、远距导弹小/无翼的高升力气动布局，为导弹选择低阻力和低信号特征的异形天线罩，最◎主动相控阵雷达T/R 组件数量，“阵风”的RBE-2雷达（左）约840个，“台风”的Captor-E 雷达（右）接近1500个，但雷达性能并非简单由此决定 ◎F-111（左）和图-22M （右）不需要雷达有大的上视扫描范围，雷达罩上方可采用接近平面的非对称外形 兵器知识2016年2期 55
中国机载雷达轨迹
在我国的雷达界，很早就形成了自力更生的传统。从20世纪50年代初，我国就开始自主研制雷达，当时很多人没见过雷达，更不知道该怎么做。经过几十年的艰苦奋斗，目前我国已发展为既是雷达大国，也是雷达强国。每年例行举办的系列国际雷达会议，我国是与美国、英国、法国和澳大利亚并列的5个轮流主办国之一。在三坐标雷达、低空雷达、机载预警雷达、数字阵列雷达、相控阵雷达和精密跟踪雷达等领域都迈入了国际先进行列。亲爱的读者，如果你不太看得上我国的雷达技术水平包括机载雷达技术水平，我愿做一个国产雷达荣誉的捍卫者，跳出来与你争论一番。 先解决有无问题 20世纪50年代中国战斗机机载雷达发展的初期阶段，由于我国的战斗机是仿制苏联的型号，所以，机载雷达也以仿制苏联战斗机机载雷达为主。这一时期，机载雷达的加装，主要是满足夜间飞行员目视能力下降情况下的国土防空作战需要。 我国随苏联米格-17和米格-19战斗机引进的机载雷达系统，最早都是测距器，只能测量目标距雷达的距离（速度也可由距离与时间的比值算出），不能测量目标的方位和高度，作用距离不超过两千米。歼5和歼6飞机先是采用装备米格-15、米格-17和米格-19飞机上的срд-1/1m及其改进型测距器，自20世纪50年代后期开始装备рп-1/5型及其改进型雷达，对图-4飞机的作用距离也不超过10千米。此时，雷达技术开始采用圆锥扫描体制和普通脉冲方式。受到雷达系统本身技术性能差和载机空间不足的限制，我国早期夜间战斗机上使用的机载雷达存在有效作用距离短、抗杂波和干扰能力弱、低空探测效果差、可靠性不高和缺乏配套机载武器的问题，并不能完全满足我军战斗机部队执行国土防空作战的需求。但这一时期，世界先进国家的雷达水平也不过尔尔。从实际使用来看，我国装备的苏制机载雷达的夜间战斗机，在拦截国民党军夜间低空侦察机的作战行动中，实战效果有限，在受到敌方飞机施放电子干扰和地面背景杂波影响的情况下，常常不能正确判定目标。可以说，此时的机载雷达，只能说是对目视能力的一定补偿，暂时解决了我军机载雷达的有无问题。 落差渐大 20世纪六七十年代国外机载雷达技术在这个时期是迅速提高阶段，单脉冲技术、脉冲压缩技术已经成熟并在机载雷达上使用，脉冲多普勒技术则开始进入装备的试生产，而相控阵技术也已经起步。由于中苏关系变化，一时间中国机载雷达科研和生产单位失去了外来的技术支持，在加上国内政治形势的变化，机载火控雷达的发展速度变慢。我国的机载雷达技术在艰难中继续前行。 20世纪60年代初，我国开始研制歼7飞机。最早的机型歼7i采用苏联срд-5a/5mk 型雷达测距器的国产型cl-2，作用距离有3千米和8千米两档；歼7系列的最早出口型歼7a 和此后的国内型号歼7ii则都采用国产的222型测距器。 1966年3月，为满足强5攻击机的使用需要，我国在对国外样机进行测绘和研制工作的基础上，1970年夏试制完成两部样机，1976年完成各项空中试验并转入小批生产，陆续装备强5飞机，雷达型号为317。1974至1976年，将317雷达小型化并研制出两部样机，命名为317甲型。1979年完成空中试验，但未定型生产。317型雷达长期装备强5飞机，为我国近海对海对面防卫发挥了突出作用。它采用单脉冲体制，具有空空上视搜索与跟踪功能，不具备下视能力；但具备地形测绘、等高面测绘、地形回避和空地测距等多种功能。 几乎与此同时，我国开始研发歼8战机，这是我国20世纪60年代中期战斗机研制项目中最重要的型号。为了提高歼8战斗机的战术性能和全天候作战能力，国内也开始研制与之
现代机载火控雷达功能模式
现代机载火控雷达功能模式 机载火控雷达的功能发展历程 机载火控雷达诞生于第二次世界大战，到现在已经走过了六十多年的历程，它是现代战斗机火控系统的关健设备之一。1941年10月，美国辐射试验室开始着手世界上第一部机载火控雷达的研制工作，并于1944年将其装备在美国海军战斗机F-6F、F-7F上，这部雷达具有空－空上视搜索、测距和跟踪等机载火控雷达的最基本功能。 二战后，随着航空电子技术的快速发展，机载火控雷达的功能和性能不断得到提升，其作用越来越受到重视，但是早期的机载火控雷达在进行下视搜索时，会遇到很强的地面杂波而难以搜索到目标，作战效能受到严重制约。对机载火控雷达下视功能的迫切需求催生了脉冲多普勒体制的机载火控雷达。70年代初，第一部实用型机载脉冲多普勒火控雷达AWG-9由美国休斯公司研制成功，并装备在美国海军的F-14战机上。随后，机载脉冲多普照勒火控雷达得到迅速发展，几乎成为先进战斗机火控雷达的惟一选择，是第三代战斗机的重要指标之一，它使现代先进战斗机真正具有了远程、全天候、全方位和全高度攻击能力。
20世纪90年代以来，在数字技术和微电子技术的推动下，对机载雷达多目标攻击、抗干扰以及一体化等功能和性能的更高要求使得相控阵技术开始应用于机载火控雷达，又进一步促使了机载火控雷达更多功能的开发，现代机载火控雷达的发展已经步入了相控阵时代。 现代机载火控雷达的多功能 机载火控雷达功能从最初的只具有简单的空－空搜索、测距和跟踪等简单功能开始，发展到了现在的空－空、空－地、空－海、导航等四大类共几十种子功能(有些文献将空－地、空－海等功能统称为空－面功能)，所制导的武器由原来的机炮发展到各种导弹和精确制导炸弹，使战斗机真正具有了远程、全天候、全方位和全高度的攻击能力。 一、空－空功能(A－A) 空－空功能是机载火控雷达的基本功能，主要针对的是各类空中目标，典型的目标是战斗机、轰炸机、运输机、无人机等以螺旋桨或喷气发动机推进的飞机。随着现代战争形式的不演化，先进的空－空功能已开始将悬翼直升机、巡航导弹、气球或飞艇等威胁已方平台或设施安全的新旧威胁都
雷达原理复习
1、雷达的任务：测量目标的距离、方位、仰角、速度、形状、表面粗糙度、介电特性。 雷达是利用目标对电磁波的反射现象来发现目标并测定其位置。 当目标尺寸小于雷达分辨单元时，则可将其视为“点”目标，可对目标的距离和空间位置角度定位。目标不是一个点，可视为由多个散射点组成的，从而获得目标的尺寸和形状。采用不同的极化可以测定目标的对称性。 任一目标P所在的位置在球坐标系中可用三个目标确定：目标斜距R，方位角，仰角 在圆柱坐标系中表示为：水平距离D，方位角，高度H 目标斜距的测量：测距的精度和分辨力力与发射信号的带宽有关，脉冲越窄，性能越好。目标角位置的测量：天线尺寸增加，波束变窄，测角精度和角分辨力会提高。 相对速度的测量:观测时间越长，速度测量精度越高。 目标尺寸和形状：比较目标对不同极化波的散射场，就可以提供目标形状不对称性的量度。 2、雷达的基本组成：发射机、天线、接收机、信号处理机、终端设备 3、雷达的工作频率：220MHZ-35GHZ。L波段代表以22cm为中心，1-2GHZ;S波段代表10cm，2-4GHZ；C波段代表5cm，4-8GHZ；X波段代表3cm，8-12GHZ；Ku代表，12-18GHZ；Ka代表8mm，18-27GHZ。 第二章雷达发射机 1、雷达发射机的认为是为雷达系统提供一种满足特定要求的大功率发射信号，经过馈线和收发开关并由天线辐射到空间。 雷达发射机可分为脉冲调制发射机：单级振荡发射机、主振放大式发射机；连续波发射机。 2、单级振荡式发射机组成：大功率射频振荡器、脉冲调制器、电源 触发脉冲 脉冲调制器大功率射频振荡器收发开关 电源高压电源接收机 主要优点：结构简单，比较轻便，效率较高，成本低；缺点：频率稳定性差，难以产生复杂的波形，脉冲信号之间的相位不相等 3、主振放大式发射机：射频放大链、脉冲调制器、固态频率源、高压电源。射频放大链是发射机的核心，主要有前级放大器、中间射频功率放大器、输出射频功率放大器 射频输入前级放大器中间射频放大器输出射级放大器射频输出固态频率源脉冲调制器脉冲调制器 高压电源高压电源电源 脉冲调制器：软性开关调制器、刚性开关调制器、浮动板调制器 4、现代雷达对发射机的主要要求：发射全相参信号；具有很高的频域稳定度；能够产生复杂信号波形；适用于宽带的频率捷变雷达；全固态有源相控阵发射机 5、发射机的主要性能指标： 工作频率和瞬时带宽：雷达发射机的频率是按照雷达的用途确定的。瞬时带宽是指输出功率变化小于1bB的工作频带宽度。 输出功率：雷达发射机的输出功率直接影响雷达的威力范围以及抗干扰的能力。雷达发
机载有源相控阵雷达特征分析
中图分类号:TN958.92 文献标志码:A 文章编号:1674-2230(2010)04-0010-02 收稿日期:2010-02-24;修回日期:2010-04-02 作者简介:张成伟(1971 ),男,高级工程师;李登(1978 ),男,工程师;孙时珍(1965 ),高级工程师。 机载有源相控阵雷达特征分析 张成伟1,李 登1,孙时珍2 (1.电子信息控制重点实验室,成都610036;2.海装航技部,北京100071) 摘要:以美军F/A-22飞机的AN/APG-77机载有源相控阵雷达为代表,对机载有源相控阵雷达的典型特征等进行了简要介绍,阐述了有源相控阵雷达信号特征带来的挑战和影响。关键词:机载有源相控阵雷达;波形特征;发射功率;灵敏度;侦收;干扰 The Challenge from Airborne AESA Z HANG Cheng -wei 1,LI Deng 1,S UN Sh-i zhen 2 (1.Science and Technology on Electronic Information Control Laboratory,Chen gdu 610036,China; 2.Aviation Technology Guaran tee Department of Navy Equipmen t,Beijing 100071,China) Abstract:Taking AN/APG-77airborne phase -array radar on F/A-22aircraft as typical example, a brief introduction on typical characteristics of airborne active phase -array radar is introduced,both challenges and influence brought by the signal characteristics of active phase -array radar on detection and jamming are elaborated. Key words:airborne active phase array radar;waveform characteristics;transmitting power;sensitiv -ity;detection;jammin g 1 引言 美国空军2005年12月15日宣布F/A -22 猛禽 战斗机正式服役,标志着世界上最先进的第四代空中优势战斗机进入美国空军战斗序列[1,2] 。继F/A-22以后,F-35 闪电 II 战斗机是美国联合英国、意大利、澳大利亚、土耳其、挪威、荷兰、丹麦和加拿大等八个国家正在研制的一种低成本多功能第四代战斗机,预计2012年和2013年形成初始作战能力,将成为未来数十年中装备国家和装备数量最大、使用最广泛的第四代战斗机。以F/A-22、F-35为代表的第四代战斗机具有低可探测性、高度综合化的航电系统、高杀伤性、高生存力等特征,可在恶劣环境条件下昼、夜执行精确对地攻击、制空和防空作战任务,这种以信息技术为特征的第四代战斗机将逐渐成为空中力量的主宰。 实现第四代战斗机强大功能的是以机载有源相控阵雷达(AESA)为核心的综合航空电子系统,其中,F/A-22战斗机的AN/APG-77和F-35战斗机的AN/APG-81多功能雷达不但具有强大的雷达功能,还具有电子战和通信功能,是第四代机战斗机优异性能的集中体现。机载有源相控阵雷达已经成为下一代机载火控雷达发展的必然趋势,是第四代战斗机的主要标志。 近年来,经过航电系统升级的第三代主力战斗机F/A-18E/F 装备了AN/APG-79有源相控阵雷达,F-15C 装备了AN/APG-63(V)2有源相控阵雷达,法国的 阵风 战斗机也装备了RB E2有源相控阵雷达,欧洲 台风 战斗机、瑞典JAS-39 鹰狮 战斗机等欧洲三代半战斗机以及俄罗斯的苏-35战斗机也将装备有源相控阵雷达。进入21世纪,F/A-22、F-35以及经过航电升级的 10 张成伟,李 登,孙时珍机载有源相控阵雷达特征分析 电子信息对抗技术 第25卷 2010年7月第4期
有源相控阵雷达的发展
有源相控阵雷达的发展 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
一种通用的机载火控雷达应答机
一种通用的机载火控雷达应答机! 徐晓阳 "南京电子技术研究所南京#$%%$&’ (摘要)作为一种适用于大多数机载火控雷达内*外场联试的应答机+它成功地实现了机载雷达运动目标的实时仿真+即系统不仅能进行回波信号距离延时*幅度变化的模拟+还能精确控制目标的多普勒频移,本文结合实际介绍了该种应答机的组成和功能+并就产品研制过程中的一些关键技术进行了重点阐述, (关键词)机载火控雷达+数字直接合成+数字射频存储技术+应答机 -.-//0123405673.8/9.:579;-17497.5<175=>9.?790@3:37 A B A C D E F G D H I "J3.K1.L@585372MN.8?1?O?59;P052?79.128652M.909L Q J3.K1.L#$%%$&’(R S T U V D W U)-?73.8/9.:573//015:?9X98?9;317497.5;175=29.?79073:37?58?M388O22588;O00Q81X O03?5:?M5 X9Y1.L?37L5?9;317497.573:37Z6M58Q8?5X23.81X O03?5.9?9.0Q?M573.L53.:3X/01?O:5+4O?3089?M5[9//057 ;75.\O5.2Q8M1;?Z6M1837?12051.?79:O258?M58?7O2?O753.:;O.2?19.9;?M18?73.8/9.:579.?M5438189;1?8/732?1230 O85+1.?57/75?889X59;?M527O2130?52M.909L QO85:1.?M5/79:O2?:5Y509/X5.?Z (]^G_E V‘T)317497.5;175=29.?79073:37+[[a+[@ 浅析歼15舰载机火控系统配有源相控阵雷达 近日，网上出现了国产舰载机部队的报道，从相关报道来看歼-15已经设计定型，批量生产装备部队，从而结束中国海军和航空工业无舰载机的历史。 根据中国航空技术发展报告《2012-2013》，歼-15舰载战斗机配备了电子扫描雷达，显现它是第一批配备相控阵火控雷达的国产战斗机。 不过从立项的时间来看(歼-15在2009年试飞，立项应该在21世纪初)，所以它配备应该是无源相控阵雷达。 目前作战飞机配备的机械扫描火控雷达，受到机械控制精度及惯性的限制，因此在快速扫描的时候，雷达探测精度较差，所以难以对付多个方向、多批次目标。 因此虽然现在机械扫描的雷达性能介绍也有可以跟踪数十批目标，同时攻击数目标的说法，但是它的角度范围非常小，所以通常认为机械扫描雷达多目标能力象征意义大于实际。 中国海军歼15飞鲨舰载机陆上集结，至少出现7架。中国海军歼15飞鲨舰载机陆上集结，至少出现7架。 为了提高作战飞机的多目标攻击能力，就需要电子扫描雷达，电子扫描的优点就是波束指向迅捷，精度高，二维电子扫描雷达还可以在探测到目标之后，迅速调头确认，而不象机械扫描雷达那样必须等下一个扫描周期。 从而在大大提高了雷达对于目标的目标能力和速度，电子扫描雷达分为有源相控阵和无源相控阵两种，有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件，因此损耗小，可靠性好，但是系统比较复杂，成本高，无源相控阵雷达只有一个中央发射机和接收机。 发射的能量由计算机分配到天线上的每一个辐射器，技术比较简单，成本和费用较低，不过可靠性较低，另外在频宽、信号处理等方面低于有源相控阵雷达，所以现在有源相控阵雷达是趋势，而无源相控阵雷达被视为前者的过渡。 国产机载无源相控阵雷达的发展始于上世纪60年代，甚至比脉冲多普勒雷达还要早，当时为了给水轰-5配套，国内有关部门研制了采用一维无源相控阵天线的698侧视对海搜索雷达。 70年代末研制出样机，虽然这个雷达没有设计定型，但是却为国产机载无源相控阵雷达的发展积累了经验，打下了基础。 进入80年代，着眼于新型歼击机的配套，国产机载火控雷达的攻关重点放在了机械扫描脉冲多普勒雷达的研制上面，相控阵雷达作为技术发展方向，也进行了技术预研，开展了无源相控阵雷达样机的研究。 从相关图片来看，国产无源相控阵雷达样机采用的空馈方式，主要是回避加工难度高的高频微波器件，从而降低雷达的造价、重量和成本，不过它的缺点就是馈源及其支撑对于天 机载有源相控阵火控雷达-AESA是机载雷达的发展方向，图为美国 AN/APG-79雷达，注意其天线呈仰角安装 近日，有新闻报道中航雷电院张昆辉同志的先进事迹，其中提到张院长从“2001年开始着手相控阵雷达的研发，2008年完成飞机验证试飞，雷电院向部队机关和集团公司做了汇报，在军方引起了强烈反响，并受到军方各级领导的高度关注。空军景文春副司令专程到无锡了解情况、听完汇报后说：“当初×代机立项时，我有两点担忧，一是发动机问题，二是相控阵雷达问题。今天看来，雷达问题已经解决了，我们已经有了自己的相控阵雷达”。空军首长和空装首长的关注，给了雷电院极大鼓舞和鞭策。该项目在完成它机验证试飞后，原国防科工委在北京组织召开了成果鉴定会，与会专家在认真了解试飞情况后给与了高度评价：“相控阵雷达研制，开创了国内机载火控雷达的新纪元，填补了国内X波段相控阵火控雷达的空白，为我国×代机的研制打下了坚实基础，标志着我国第×代战斗机提升战斗力的时机已经到来”。此项目还荣获该年度国家国防科技成果一等奖。“字里行间，透露出国家和空军对该型雷达的重视，从空军首长的话和国防科工委专家组的话分析；该雷达应试是X波段有源相控阵雷达，既可以用于正在研制的我国第四代战斗机配套，也可以用于现役的第三代战机的升级。其意义非凡，是建国60周年收获的又一大喜讯。 AESA除了用于新机、新雷达外，还可用于现役飞机和雷达的升级，图为美国的AN/APG-63V2，其用AESA替代了原来的机械扫描天线(下图) 我们知道二战一个重要的发明就是雷达的运用，1935年为了对付德国的潜艇，英国开始研制机载雷达-空海搜索雷达，1937年该机进行首次试验，1939年装备部队，1940年英国人发明了磁控管，为研制微波机载雷达打下了技术基础，由于当时英国经济技术实力已经衰落，因此将这个技术转让给了美国，美国麻省理工学院福射试验室很快在其基础上研制了厘米波机载雷达SCR-520，并 现代机载火控雷达功能 模式 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 现代机载火控雷达功能模式 机载火控雷达的功能发展历程 机载火控雷达诞生于第二次世界大战，到现在已经走过了六十多年的历程，它是现代战斗机火控系统的关健设备之一。1941年10月，美国辐射试验室开始着手世界上第一部机载火控雷达的研制工作，并于1944年将其装备在美国海军战斗机F-6F、F-7F上，这部雷达具有空－空上视搜索、测距和跟踪等机载火控雷达的最基本功能。 二战后，随着航空电子技术的快速发展，机载火控雷达的功能和性能不断得到提升，其作用越来越受到重视，但是早期的机载火控雷达在进行下视搜索时，会遇到很强的地面杂波而难以搜索到目标，作战效能受到严重制约。对机载火控雷达下视功能的迫切需求催生了脉冲多普勒体制的机载火控雷达。70年代初，第一部实用型机载脉冲多普勒火控雷达AWG-9由美国休斯公司研制成功，并装备在美国海军的F-14战机上。随后，机载脉冲多普照勒火控雷达得到迅速发展，几乎成为先进战斗机火控雷达的惟一选择，是第三代战斗机的重要指标之一，它使现代先进战斗机真正具有了远程、全天候、全方位和全高度攻击能力。 20世纪90年代以来，在数字技术和微电子技术的推动下，对机载雷达多目标攻击、抗干扰以及一体化等功能和性能的更高要求使得相控阵技术开始应用于机载火控雷达，又进一步促使了机载火控雷达更多功能的开发，现代机载火控雷达的发展已经步入了相控阵时代。 现代机载火控雷达的多功能 机载火控雷达功能从最初的只具有简单的空－空搜索、测距和跟踪等简单功能开始，发展到了现在的空－空、空－地、空－海、导航等四大类共几十种子功能(有些文献将空－地、空－海等功能统称为空－面功能)，所制导的武器由原来的机炮发展到各种导弹和精确制导炸弹，使战斗机真正具有了远程、全天候、全方位和全高度的攻击能力。 一、空－空功能(A－A) 空－空功能是机载火控雷达的基本功能，主要针对的是各类空中目标，典型的目标是战斗机、轰炸机、运输机、无人机等以螺旋桨或喷气发动机推进的飞机。随着现代战争形式的不演化，先进的空－空功能已开始将悬翼直 第一章绪论 1、雷达的任务：测量目标的距离、方位、仰角、速度、形状、表面粗糙度、介电特性。 雷达是利用目标对电磁波的反射现象来发现目标并测定其位置。 当目标尺寸小于雷达分辨单元时，则可将其视为“点”目标，可对目标的距离和空间位置角度定位。目标不是一个点，可视为由多个散射点组成的，从而获得目标的尺寸和形状。采用不同的极化可以测定目标的对称性。 β任一目标P所在的位置在球坐标系中可用三个目标确定：目标斜距R，方位角α，仰角 在圆柱坐标系中表示为：水平距离D，方位角α，高度H 目标斜距的测量：测距的精度和分辨力力与发射信号的带宽有关，脉冲越窄，性能越好。目标角位置的测量：天线尺寸增加，波束变窄，测角精度和角分辨力会提高。 相对速度的测量:观测时间越长，速度测量精度越高。 目标尺寸和形状：比较目标对不同极化波的散射场，就可以提供目标形状不对称性的量度。 2、雷达的基本组成：发射机、天线、接收机、信号处理机、终端设备 3、雷达的工作频率：220MHZ-35GHZ。L波段代表以22cm为中心，1-2GHZ;S波段代表10cm，2-4GHZ；C波段代表5cm，4-8GHZ；X波段代表3cm，8-12GHZ；Ku代表2.2cm，12-18GHZ；Ka代表8mm，18-27GHZ。 第二章雷达发射机 1、雷达发射机的认为是为雷达系统提供一种满足特定要求的大功率发射信号，经过馈线和收发开关并由天线辐射到空间。 雷达发射机可分为脉冲调制发射机：单级振荡发射机、主振放大式发射机；连续波发射机。 2、单级振荡式发射机组成：大功率射频振荡器、脉冲调制器、电源 触发脉冲 脉冲调制器大功率射频振荡器收发开关 电源高压电源接收机 主要优点：结构简单，比较轻便，效率较高，成本低；缺点：频率稳定性差，难以产生复杂的波形，脉冲信号之间的相位不相等 3、主振放大式发射机：射频放大链、脉冲调制器、固态频率源、高压电源。射频放大链是发射机的核心，主要有前级放大器、中间射频功率放大器、输出射频功率放大器 射频输入前级放大器中间射频放大器输出射级放大器射频输出固态频率源脉冲调制器脉冲调制器 高压电源高压电源电源 脉冲调制器：软性开关调制器、刚性开关调制器、浮动板调制器 4、现代雷达对发射机的主要要求：发射全相参信号；具有很高的频域稳定度；能够产生复杂信号波形；适用于宽带的频率捷变雷达；全固态有源相控阵发射机 5、发射机的主要性能指标： 仿真技术 机载相控阵雷达模拟器设计与实现* 梁 红1,高 遐2 (1.南京电子技术研究所, 南京210013; 2.空军装备部, 北京100843) 摘要 机载相控阵雷达模拟器可实现操作员在地面训练空中科目。该文介绍了机载相控阵雷达模拟器的运行计算机网络结构、功能(模拟功能、可控功能、用户界面功能),重点介绍了雷达探测功能仿真软件的模块组成和逻辑流程,着重分析了基于高层体系结构的架构、雷达横截面积和干扰对作用距离的影响等关键技术,最后指出了机载相控阵雷达模拟器今后的研究方向。 关键词 机载相控阵雷达;模拟器;设计;实现 中图分类号:TN958、TN955 文献标识码:A D esi gn and Imp l e m entation for Sim ul ator of A irborne Phased Array R adar LI A NG H ong1,GAO X ia2 (1.Nan ji n g Research I nstitute o fE lectron ics Technology, N anjing210013,Ch i n a) (2.The Equ i p m ent Depart m en,t PLAAF, Be iji n g100843,Ch i n a) Ab stract The s i m u l a t o r o f a irbo rne phased a rray radar can be used t o tra i n the radar operator on ground.Th i s pape r i n troduces the net wo rk arch itecture of the compu ter t hat the s i m u l a t o r run in the f uncti ons(S i m u l a ti on、Contro l、U I)of si m ulato r of a i r borne phased a rray radar,and also i ntroduces the consisti ng of t he m odule and log ica l flo w cha rt o f the s i m u l ation so ft w are o f radar detecti ng,focuses on t he key technology o fHLA(H i gh L evel A rch itecture)a rchitec t ure,the i m pact of RCS(R adar Corss Section) and i n terference on range,a l so i nd i cates the direc ti on o f the research o f the airborne phased array radar si m u lator. K ey w ords airborne phased array radar;si m ulato r;design;i m p l em enta tion 0 引 言 利用模拟器替代实装开展训练,可以实现地面训练空中科目,节省费用、安全可靠,其效果与空中训练相近,在特殊情况处置和高强度训练方面甚至超过实装训练。任务训练模拟器就是任务电子系统在地面的仿真模拟训练系统,用于对任务电子系统的操作人员在地面进行技术、战术训练等,以及对任务电子系统记录的数据进行重放、分析和辅助评估。机载相控阵雷达模拟器是任务训练模拟器中的一部分,该模拟器实时模拟机载相控阵雷达在各种工作方式下对空中、海面各类目标的探测功能,实现操作员在地面训练空中科目。 本文介绍了机载相控阵雷达模拟器的功能、设计和关键技术。 1 机载相控阵雷达模拟器的设计 机载相控阵雷达模拟器运行的计算机网络如图1所示。 它由以下各部分组成: (1)RADARS:雷达探测级模拟器; (2)MCS:任务计算机; (3)OW S:操作员工作站; (4)I FF/SSR:敌我识别/二次雷达设备模拟器; (5)I N S:惯性导航设备模拟器; (6)ES M:电子对抗设备模拟器; (7)COM:通信设备模拟器; (8)TCD:训练管理台, 其上运行训练管理软件。 图1 雷达模拟器运行计算机网络结构 105 第30卷 第8期 2008年8月 现代雷达 M ode rn R adar V o.l30 N o.8 A ugust2008 *收稿日期:2008 04 12 修订日期:2008 07 28 相参技术 相参雷达是指雷达系统的发射信号、本振电压、相参震荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信号提供，使得这些信号之间可以保持确定的相位关系，同时接收的回波信号也可以提取信号的相位信息。 相参技术对主振源信号具有极高的频率稳定度要求和频谱纯度，对天线性能，信号处理器等都具有很高的要求。 相同频率，不同相位的信号叠加效果 移相器 移相器的作用是将信号的相位移动一个角度，相位和频率保持稳定的对应关系是移相器的一个重要特性。 铁氧体移相器 铁氧体移相器的基本原理是利用外加直流磁场改变波导内铁氧体的导磁系数，从而改变电磁波的相速，得到不同的相移量。铁氧体移相器的主要优点是承受功率较高，插入损耗较小，带宽较宽。其缺点是所需激励功率比PIN管移相器大，开关时间在微秒(us)量级。 半导体PIN二极管 PIN二极管开关从“开”到“关”或者相反动作的起始状态达到稳定状态的时间称为开关时间。以半导体PIN二极管作为开关器件的数字式移相器相位转换时间可以达到纳秒(ns)量级。 GaAs FET GaAs FET开关是数控移相器的主要构成元素，它作为一个三端器件，可以通过对栅偏置电压的控制来改变源漏间电阻，从而实现开关动作，转换时间也在纳秒(ns)量级。 相控阵雷达原理 有了信号叠加的原理和移相器，相控阵雷达原理就好理解了，其基本思想：通过移相器改变每个辐射元件发射信号的相位，以提供相长/相消干涉，从而实现波束的电子扫描，在期望的方向上形成窄波束，雷达天线不需要机械转动。 电子扫描阵列很好的解决了机械雷达的机械惯性和扫描需要时间长等问题，实现了波束指向的无惯性快速扫描，为任务的灵活敏捷性创造了很好的条件。 机载雷达 1.机载雷达的发展阶段：第一阶段：脉冲多普勒出现以前第二阶段：脉冲多普勒体制出现第三阶段：相控阵雷达出现 2.机载雷达的发展特点：机载航空电子系统的综合化、一体化、模块化。 3.机载雷达的基本体制：①．普通脉冲体制（时域、无下视）②．脉冲多普勒体制（频域、可下视）③．相控阵体制④．连续波体制⑤．脉冲压缩体制（缩写：PC）（功能：提高距离分辨率）⑥．合成孔径体制（功能：提高方位分辨率） 4.相控阵雷达的优点：①．能同时实现多功能和多目标跟踪②．抗干扰能力强 ③．可靠性高④．隐身性能好（缩写：RCS） 5.探测距离是雷达的一个最基本的、最重要的性能参数。 6.在搜索状态，机载雷达系统的测量精度主要有：测距精度、测速精度、测角精度（包括方位角和俯仰角） 7.抗干扰能力是机载雷达最重要的性能指标。 8.根据干扰的目的和效果：压制干扰、欺骗干扰。 9.杂波分为：主杂波、副杂波、高度线杂波、无杂波、离散杂波。 10.雷达杂波测量系统一般包括4个部分：①．信号发射和接收设备②．数据记录设备③．数据校准设备④．数据处理设备 11.（F，R）坐标系 F：多普勒频率 R：距离 用于机载雷达杂波计算数据输入。 12.（F，R，P）坐标系 F：多普勒频率 R：距离 P：杂波功率 用于机载雷达杂波计算的结果输出。 13．Re等效球径： Re=4/3??≈6370KM 14．高脉冲工作方式：①速度搜索②边搜索边测距③空——空下视15．在迎头状态，目标多普勒频率为正值，具有最大的杂波下可见度和探视性能。 16．尾后进入 V T ：目标 V R ：雷达 ① 0< V T < V R 尾追，目标多普勒频率为正，回波信号落在副瓣杂波区。 ② V T = V R 同速，目标多普勒频率为0，回波信号落在高度线杂波区内。 ③ V R < V T <2V R 尾拉，目标多普勒频率为负，回波信号落在副瓣杂波区，信号检测的背景是接收和机内噪声和副瓣杂波，雷达的杂波下见度和探测性能大大降低。 17.低脉冲重复频率的最大值小于1500HZ，甚至小于1000HZ. 18.主杂波的频谱宽度可达1000HZ.甚至更大，因此低脉冲重复频率不适合用于 下视工作方式。 19.机载雷达的虚警来源主要有：①．机内噪声及杂散信号②．杂波（地、海、气象杂波）剩余③．系统不稳定性④．外部人为干扰 20．雷达检测能力及性能的评估内容包括：①．虚警概率②漏警概率③发现概率④检测灵敏度 虚警概率+正确不发现=1 无目标 发现概率+漏警概率=1 有目标 21．DBS（多普勒波束锐化）与SAR（合成孔径雷达）的不同： ①．SAR工作于侧视或正侧视，而DBS工作在前视或前斜视。 ②．DBS雷达天线工作在扫描状态，而SAR雷达天线的角度可以改变，但浅析歼15舰载机火控系统 配有源相控阵雷达
国产机载有源相控阵火控雷达
现代机载火控雷达功能模式
雷达原理复习
机载相控阵雷达模拟器设计与实现
无源有源相控阵雷达原理、电扫阵列及典型雷达系统
机载雷达