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帖子主题:有源相控阵雷达的天线阵列为什么要装成板状?

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有源相控阵雷达的天线阵列为什么要装成板状?

它不是由很多独立的单元组成的么,那是不是可以随意的组装成任何形状,甚至拆散到飞机的各个位置。

以前经常听说某飞机机头小,装不下大雷达,那是不是可以把天线整列装成桶装或者锥状,这样在有限的机头空间里可以容纳更多的天线单元,或者干脆弄成长条状装到机翼里去。

但是从没见过有雷达制造商这么做过,或者企图这么做过。

这里面有什么技术问题吗?

只是很奇怪,请大神不要抽我,求科普,如果不涉密的话。

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      2014/6/12 0:13:02

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      有源相控阵的原理是多个天线辐射的电磁波在电脑数学计算的控制下完成预定的叠加和抵消,以实现预设的电磁波辐射图谱。但是电磁波的精确叠加和抵消需要复杂的数学计算,各辐射单元的位置如果无规律,其微分方程的边界条件就会极其复杂,工程实现起来难度很大。排列成平板阵列的方式是数学上最简单的,最容易工程实现。

      2014/6/12 3:05:21

      网友回复

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      近年来已经有了这种技术,叫做共形阵列天线。天线单元可以像贴瓷砖一样覆盖在飞机机身,不过关于波束形成等问题,目前还是难点。

      2015/6/17 12:01:01
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      首先是雷达的设计问题。还有一个就是在此基础上的材料问题。

      2014/6/15 9:42:37
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      不是面积,相控阵雷达和机扫不是一个概念,不是靠天线面积来算的,算的是单元数量和单元功率。

      而相控阵在60度角边缘探测精度差的原因是相扫波形在这个区域会产生畸变,角度越大畸变越大,不是投影面积问题。

      2014/6/14 8:56:49
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      电磁干扰这个东西,一般不是定向的。

      况且相控阵抗干扰的主要优势是相扫的频率捷变速度极快,1秒钟能变几千几万次,而且还能一边变频率一边变波形,这个电子对抗早就比方向对抗高级了。

      2014/6/14 8:53:32
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      还有你的这个探测效果的问题,是不是可以把它投影到垂直平面,然后得出这个雷达的口径?比如,60度角的情况下,投影到垂直方向,就只有一半的面积,而如果像空警2000的那种三面布置,60度角的情况下,刚好2个面可以看到它,但投影下来只有相当于一个面的口径

      2014/6/13 23:03:02
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      11楼 qdlai228
      相控阵雷达的天线阵本身大多不可动,其扫描角度靠自身波束偏转,大约是前方上下左右各60度,或者说是阵面正面120度角的一个锥形区域。其中探测精度和距离最佳的是正前方,边缘部分虽然可以探测到,但是探测精度不佳。

      因为这个特性,相控阵雷达想要获得较好的探测效果,使用平板阵列,且阵列垂直于主要探测方向就是必然的。

      分散配置相控阵单元,这种技术称为共型阵列,目前处于应用门槛,估计在10-20年内会开始进行实际运用。

      实际上目前也有一种飞机的雷达有些接近这种阵列,即B2轰炸机,它的雷达并不在机头,而是有两块阵线,布置在机头两侧下方,B2可以这么做是因为其特殊的飞翼结构有这种空间把雷达装在机翼前缘,普通战斗机由于机翼空间有限,目前技术还是很难做到这点的。

      12楼 我是五毛
      不用垂直吧,波束可以用移相器偏转到离法线角60度的地方,所以一面天线能覆盖120度,三面就能覆盖360度,不用垂直的,但之所以有些时候不用曲面还是考虑到有时需要用全部天线照射某个偏的方向时,不至于让挡住。而且貌似平面天线如果偏转朝没有敌机的方向时,雷达反射信号比多普勒雷达小多了
      13楼 qdlai228
      垂直方向上探测效果较好,越靠近60度角边缘部分效果越差。
      哦,那么利用这个性质,可以用它躲避电磁干扰不,就像我们不想看某个东西会偏过头一样,那这个相控阵可不可以也偏头,避过干扰源方向

      2014/6/13 23:00:44
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      11楼 qdlai228
      相控阵雷达的天线阵本身大多不可动,其扫描角度靠自身波束偏转,大约是前方上下左右各60度,或者说是阵面正面120度角的一个锥形区域。其中探测精度和距离最佳的是正前方,边缘部分虽然可以探测到,但是探测精度不佳。

      因为这个特性,相控阵雷达想要获得较好的探测效果,使用平板阵列,且阵列垂直于主要探测方向就是必然的。

      分散配置相控阵单元,这种技术称为共型阵列,目前处于应用门槛,估计在10-20年内会开始进行实际运用。

      实际上目前也有一种飞机的雷达有些接近这种阵列,即B2轰炸机,它的雷达并不在机头,而是有两块阵线,布置在机头两侧下方,B2可以这么做是因为其特殊的飞翼结构有这种空间把雷达装在机翼前缘,普通战斗机由于机翼空间有限,目前技术还是很难做到这点的。

      12楼 我是五毛
      不用垂直吧,波束可以用移相器偏转到离法线角60度的地方,所以一面天线能覆盖120度,三面就能覆盖360度,不用垂直的,但之所以有些时候不用曲面还是考虑到有时需要用全部天线照射某个偏的方向时,不至于让挡住。而且貌似平面天线如果偏转朝没有敌机的方向时,雷达反射信号比多普勒雷达小多了
      垂直方向上探测效果较好,越靠近60度角边缘部分效果越差。

      2014/6/13 22:28:05
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      11楼 qdlai228
      相控阵雷达的天线阵本身大多不可动,其扫描角度靠自身波束偏转,大约是前方上下左右各60度,或者说是阵面正面120度角的一个锥形区域。其中探测精度和距离最佳的是正前方,边缘部分虽然可以探测到,但是探测精度不佳。

      因为这个特性,相控阵雷达想要获得较好的探测效果,使用平板阵列,且阵列垂直于主要探测方向就是必然的。

      分散配置相控阵单元,这种技术称为共型阵列,目前处于应用门槛,估计在10-20年内会开始进行实际运用。

      实际上目前也有一种飞机的雷达有些接近这种阵列,即B2轰炸机,它的雷达并不在机头,而是有两块阵线,布置在机头两侧下方,B2可以这么做是因为其特殊的飞翼结构有这种空间把雷达装在机翼前缘,普通战斗机由于机翼空间有限,目前技术还是很难做到这点的。

      不用垂直吧,波束可以用移相器偏转到离法线角60度的地方,所以一面天线能覆盖120度,三面就能覆盖360度,不用垂直的,但之所以有些时候不用曲面还是考虑到有时需要用全部天线照射某个偏的方向时,不至于让挡住。而且貌似平面天线如果偏转朝没有敌机的方向时,雷达反射信号比多普勒雷达小多了

      2014/6/13 18:51:35
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      相控阵雷达的天线阵本身大多不可动,其扫描角度靠自身波束偏转,大约是前方上下左右各60度,或者说是阵面正面120度角的一个锥形区域。其中探测精度和距离最佳的是正前方,边缘部分虽然可以探测到,但是探测精度不佳。

      因为这个特性,相控阵雷达想要获得较好的探测效果,使用平板阵列,且阵列垂直于主要探测方向就是必然的。

      分散配置相控阵单元,这种技术称为共型阵列,目前处于应用门槛,估计在10-20年内会开始进行实际运用。

      实际上目前也有一种飞机的雷达有些接近这种阵列,即B2轰炸机,它的雷达并不在机头,而是有两块阵线,布置在机头两侧下方,B2可以这么做是因为其特殊的飞翼结构有这种空间把雷达装在机翼前缘,普通战斗机由于机翼空间有限,目前技术还是很难做到这点的。

      2014/6/13 11:17:45
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      2楼 袖手卧龙
      有源相控阵的原理是多个天线辐射的电磁波在电脑数学计算的控制下完成预定的叠加和抵消,以实现预设的电磁波辐射图谱。但是电磁波的精确叠加和抵消需要复杂的数学计算,各辐射单元的位置如果无规律,其微分方程的边界条件就会极其复杂,工程实现起来难度很大。排列成平板阵列的方式是数学上最简单的,最容易工程实现。
      7楼 敌法师的道
      原来是数学问题呀,赶快整理算法呀,现在计算机的能力这么强,利用软件解决硬件问题,多付出些数学计算应当更为划算吧?

      不是那么简单的事情,不规则的曲面制造精度控制难难度远远大于平面,还有曲面上的计算量比平面大不止一点点,平面pc级别,那么曲面就是天河2级别

      2014/6/13 11:01:07
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      回复:有源相控阵雷达的天线阵列为什么要装成板状?张局座说过老电视机是好大一坨还丑,现在的电视基本都是平板,一是美观,二是简单吧,贴在上面平板对隐身效果好吧!

      2014/6/13 0:54:07
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      你说的筒状天线确实可以容纳更多单元,性能更好,但是要让不同角度的单元发射的电磁波指向同一个方向,反射波接收后也要根据每个单元所处位置进行计算得到正确的角度信息,对机载计算机的性能要求太高太高了,目前确实有这项技术,只不过还不成熟,仍然在试验当中,无法大规模推广

      2014/6/12 23:29:36
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      2楼 袖手卧龙
      有源相控阵的原理是多个天线辐射的电磁波在电脑数学计算的控制下完成预定的叠加和抵消,以实现预设的电磁波辐射图谱。但是电磁波的精确叠加和抵消需要复杂的数学计算,各辐射单元的位置如果无规律,其微分方程的边界条件就会极其复杂,工程实现起来难度很大。排列成平板阵列的方式是数学上最简单的,最容易工程实现。
      原来是数学问题呀,赶快整理算法呀,现在计算机的能力这么强,利用软件解决硬件问题,多付出些数学计算应当更为划算吧?

      2014/6/12 22:07:38
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      增大采光面积 有利于发电 为野炊车服务回复:有源相控阵雷达的天线阵列为什么要装成板状?

      2014/6/12 21:10:28
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      3楼 帝国教父
      我有许多的秘密,就不告诉你,就不告诉你,

      就不——告——诉——你!

      回复:有源相控阵雷达的天线阵列为什么要装成板状?

      警惕性高,值得表扬。

      2014/6/12 20:26:49
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      1、必须是板状。同样技术水平的有缘相控阵雷达,板的面积越大,可布置的阵列越多,功率越大,功能越多。

      2、在一定朝向上,板可随意组成长方形、正方形、圆形各种形状。例如:东西南北四面墙上各一块板,可检测四方。

      3、在一定面积的板上,可以拆散到飞机各个部位。但板面积太小不行,太窄、太短都不行。现在最小的圆形,直径200毫米,是美国设想的一种空空导弹,只是设想。飞机机头上也是圆形,如:有直径800毫米,也有更大的。至少证明800毫米直径是完全可以的。

      2014/6/12 15:00:15
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      我有许多的秘密,就不告诉你,就不告诉你,

      就不——告——诉——你!

      回复:有源相控阵雷达的天线阵列为什么要装成板状?

      2014/6/12 11:49:22
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      有源相控阵的原理是多个天线辐射的电磁波在电脑数学计算的控制下完成预定的叠加和抵消,以实现预设的电磁波辐射图谱。但是电磁波的精确叠加和抵消需要复杂的数学计算,各辐射单元的位置如果无规律,其微分方程的边界条件就会极其复杂,工程实现起来难度很大。排列成平板阵列的方式是数学上最简单的,最容易工程实现。

      2014/6/12 3:05:21

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