出品:科普中国
作者:崔永杰
策划:赵清建
监制:光明网科普事业部
网友提问:在军舰上有源相控阵雷达和无源相控雷达哪个厉害?
专家解答:
当然是有源相控阵雷达要厉害得多,大有取代无源相控阵雷达的趋势,只是制造成本要比无源相控阵雷达高很多。
无源相控阵的每一个小的天线单元发射电磁波的功率式由一个大功率集中式发射机分配过来的,天线单元本身不能够发射电磁波,所以被称为无源。有源相控阵的每一个单元自己就能发射电磁波,而且自己还能够独立接收电磁波。每一个单元就相当于一个小小的雷达,相当于昆虫的复眼。而无源相控阵雷达的电磁波是统一接收的。
(图片来自网络)
由此看来,有源相控阵雷达比无源相控阵雷达更先进。
首先从可靠性上看,雷达的发射机一般功率都很大,必须在数万伏以上的高压下工作,极容易放电打火。无源相控阵虽然解决了机械旋转天线的问题,使得波束旋转不再需要客服巨大的机械惯性而具有更大的灵活性。但对于高功率集中式发射机的可靠性问题,仍然无能为力。
有源相控阵由于把集中式发射机化整为零,每个收发组件工作在低压上,并且是集成电路,所以可靠性大大增加。而且,由于有源相控阵雷达的输出功率是每一个收发组件输出功率的合成,如果要想达到一定的功率,收发组件个数较多,比如1000个以上,这么多收发组件即使坏了几个,对输出功率总的损失也不大,雷达仍然可以几乎正常工作,所以,可靠性进一步增加。
另外,有源相控阵还有一个优点,就是有源相控阵在传递能量的过程中损失很小。这主要是因为雷达收发组件就位于天线单元的紧后面,电流能量从发射机出来到天线单元形成电磁波发射出去的路径很短,所以传输损失小。而非有源相控阵雷达,包括传统的机械扫描雷达和无源相控阵雷达,发射机离天线单元的距离要远远大于有源相控阵雷达。通常,有源相控阵的能量损失可以比非有源相控阵少3至4倍。
崔永杰:海洋军事科普专家,就职于中国船舶重工集团公司第714研究所,高级工程师,主要从事国内外海军舰艇,潜艇与作战飞机的高精度数字模型仿真与隐身性方面的研究。研究成果主要应用于雷达和导弹等装备对目标的识别,跟踪与锁定,舰船与飞机等航行器的隐身性优化设计等领域。
[责编:张蕃]