淺談雷達裝備分類及相控陣雷達

馮知超　金渤然　赫榮越

摘 要：雷達是一項重要的技術，在軍事部門具有廣泛的用途，受到了各國軍事部門的關注。雷達是一種利用無線電波的反射來測定物體位置的無線電設備。電磁波同聲波一樣，遇到障礙物要發生反射，雷達就是依據此特性而應運而生的。在軍事防御中，雷達被稱作是守衛祖國藍天的“千里眼”，是國家預警體系中最主要的傳感器。為了維護我國國家安全，雷達設備的發展將為防御類型和早期預警監測預警探測變化，適應需要進攻和防御行動，從區域防空預警洲際警告，擴大檢測面積和空間，提高遠程預警監控的能力。

關鍵詞：雷達；分類；相控陣雷達

0 引言

雷達的基本概念最早于20世紀初出現。如果把整個武器裝備體系比作一個人，那么雷達就是人的“眼睛”，主要用于“看”空中和天空目標，為各級作戰指揮機構提供空、天預警探測情報信息；為空中進攻、防空反導作戰和日常防空提供預警探測情報支援；為一體化聯合作戰提供戰場聯合預警監視情報支援。雷達是隨著飛機用于戰爭而問世的。第一次世界大戰期間，一些西方國家為了抵御空襲，建立了對空觀察哨，僅僅靠目視和聽音機等簡易的方法發現敵機。隨著空襲兵器速度不斷增快，這種原始的預警方式難以滿足作戰的需要。但是直到第二次世界大戰前后，雷達才得到迅速發展。

激光雷達是傳統雷達技術與現代激光技術相結合的產物。激光問世后的第二年，即1961年，科學家就提出了激光雷達的設想，并開展了研究工作。在過去40年中，從最簡單技術激光測距、技術、逐步發展了這些激光測速和成像、激光成像等技術開發等各種用途、激光雷達系統具有多種功能。雷達種類很多

1 雷達分類

可按多種方法分類：

第一，按定位方法可分為：有源雷達、半有源雷達和無源雷達。

第二，按裝設地點可分為；地面雷達、艦載雷達、航空雷達、衛星雷達等。

第三，按輻射種類可分為：脈沖雷達和連續波雷達。

第四，按工作被長波段可分：米波雷達、分米波雷達、厘米波雷達和其他波段雷達。

為了測定目標的距離，雷達準確測量從電磁波發射時刻到接收到回波時刻的延遲時間，這個延遲時間是電磁波從發射機到目標，再由目標返回雷達接收機的傳播時間。根據電磁波的傳播速度，可以確定目標的距離公式為：S=CT/2

其中S為目標距離，T為電磁波從雷達發射出去到接收到目標回波的時間，C為光速

雷達測定目標的方向是利用天線的方向性來實現的。通過機械和電氣上的組合作用，雷達把天線的小事指向雷達要探測的方向，一旦發現目標，雷達讀出些時天線小事的指向角，就是目標的方向角。兩坐標雷達只能測定目標的方位角，三坐標雷達可以測定方位角和俯仰角。

雷達的戰術指標主要包括作用距離、威力范圍、測距分辨力與精度、測角分辨力與精度、測速分辨力與精度、系統機動性等。

其中，作用距離是指雷達剛好能夠可靠發現目標的距離。它取決于雷達的發射功率與天線口徑的乘積，并與目標本身反射雷達電磁波的能力（雷達散射截面積的大?。┑纫蛩赜嘘P。威力范圍指由最大作用距離、最小作用距離、最大仰角、最小仰角及方位角范圍確定的區域。

第五，按用途可分為：目標探測雷達、偵察雷達、武器控制雷達、飛行保障雷達、氣象雷達、導航雷達等。

雷達有一個特制的可以轉動的無線，它能向一定的方向發射不連續的無線電波。每次發射的時間約為百萬分之一秒，兩次發射的時間間隔大約是萬分之一秒，這樣，發射出去的無線電波遇到障礙物時，可以在這個時間間隔內反射回來被無線接收。后來隨著微電子等各個領域科學進步，雷達技術的不斷發展，其內涵和研究內容都在不斷地拓展。雷達的探測手段已經由從前的只有雷達一種探測器發展到了紅外光、紫外光、激光以及其他光學探測手段融合協作。后來隨著微電子等各個領域科學進步，雷達技術的不斷發展，其內涵和研究內容都在不斷地拓展。雷達的探測手段已經由從前的只有雷達一種探測器發展到了紅外光、紫外光、激光以及其他光學探測手段融合協作。

當代雷達的同時多功能的能力使得戰場指揮員在各種不同的搜索/跟蹤模式下對目標進行掃描，并對干擾誤差進行自動修正，而且大多數的控制功能是在系統內部完成的。

自動目標識別則可使武器系統最大限度地發揮作用，空中預警機和JSTARS這樣的具有戰場敵我識別能力的綜合雷達系統實際上已經成為未來戰場上的信息指揮中心。利用雷達可以探測飛機、艦艇、導彈以及其他軍事目標，除了軍事用途外，雷達在交通運輸上可以用來為飛機、船只導航，在天文學上可以用來研究星體，在氣象上可以用來探測臺風，雷雨，烏云。

2 相控陣雷達

正如我們知道，蜻蜓的每只眼睛由不計其數個小眼組成，每個小眼都能成獨立的像，這樣就使得蜻蜓所看到的范圍遠超人眼。與此類似，相控陣雷達的天線陣面也由許多個輻射單元和接收單元（稱為陣元）組成，單元數目和雷達的功能有關，可以從幾百個到幾萬個。這些單元有規則地排列在平面上，構成陣列天線。 利用電磁波相干原理，通過計算機控制饋往各輻射單元電流的相位，就可以改變波束的方向進行掃描，故稱為電掃描。輻射單元把接收到的回波信號送入主機，完成 雷達對目標的搜索、跟蹤和測量。每個天線單元除了有天線振子之外，還有移相器等必需的器件。不同的振子通過移相器可以被饋入不同的相位的電流，從而在空間輻射出不同方向性的波束。如果天線的單元數目越多，則波束在空間可能的方位就越多。這種雷達的工作基礎是相位可控的陣列天線，“相控陣”由此得名。有源相陣控雷達和無源相陣控雷達的區別是就是無源是只有單個或者幾個發射機子陣原只能接收，而有源是每個陣原都有完整的發射和接收單元。

3 結語

經過50年的艱苦奮斗，雷達行業已成為我國國防現代化建設和參與國民經濟主戰場的一支威武之師，形成了中央與地方相結合、沿海與內地相結合、軍用與民用結合、專業和門類比較齊全的工業體系。雷達是守衛祖國藍天的“千里眼”，是國家預警體系中最主要的傳感器。同時，培養和造就了一支素質高、能打硬仗的技術隊伍。但我們還應清醒地看到，我國的雷達技術與裝備水平距發達國家還有一定的差距，這就要求我們的雷達科研人員牢記自己所肩負的神圣使命，刻苦攻關，發奮努力，研制出具有世界一流水平的雷達裝備，為我國國防現代化事業作出應有的貢獻。

參考文獻：

[1] 張奇雯，劉忠義.淺談認知雷達[J].電腦知識與技術，2014（20）.

[2] 黎湘.范梅梅認知雷達及其關鍵技術研究進展[J].電子學報，2012，40（9）.

作者簡介：馮知超（1995—），男，吉林吉林人，沈陽理工大學本科在讀。

金渤然（1994—），男，遼寧阜新人，沈陽理工大學本科在讀。

赫榮越（1994—），男，遼寧丹東人，沈陽理工大學本科在讀。