有源相控阵雷达简介
二战期间由于军事上的迫切需要，雷达得以广泛应用及发展，并随着技术革新日臻完善。相控阵雷达作为一种多功能设备，天线阵列由多组天线单元组合而成，采用有源相控阵雷达天线的雷达称为有源相控阵雷达（APAR）。 和无源相控阵雷达相比，有源相控阵雷达优势明显，因此被作为现代相控阵雷达一个重要研究方向，被用于各种战略、战术雷达，如制导、战场炮位侦查等。随着计算机技术、数模混合集成电路技术及微波移相技术的快速发展，有源相控阵技术具有多目标、远距离、高可靠性和高适应性等优势，正由雷达向通信电子、定位导航等多领域发展。
随着新型器件如功率微波器件、VHSIC、MMIC的出现，每个天线辐射阵元用一个接收机和发射功放阵列，每个天线阵元可以是固态T/R组件，使相控阵雷达天线变为有源相控阵天线。有源相控阵雷达作为相控阵雷达的一个核心领域被广泛使用。
一、有源相控阵雷达发展概况
有源相控阵雷达天线阵面的每个天线单元中均含有源电路，发射/接收组件（T/R组件）是有源相控阵雷达的关键部件，很大程度上决定其性能优劣。收发合一的T/R组件包括发射支路、接收支路及射频转换开关及移相器。每个T/R组件既有发射高功率放大器（HPA）、滤波器，限幅器，又有低噪声放大器（LNA）、衰减器及移相器、波束控制电路等。由此看见，利用二维相位扫描的有源相控阵雷达设备量和成本都相当可观。尽管如此，最先研制成功并投入应用的相控阵雷达就是有源相控阵雷达，例如20世纪60年代末美国研制的的大型相控阵雷达AN/FPS-85。该相控阵雷达作用距离数千公里，天线尺寸26.9×26.9m2，发 射产生1.4°×1.4°针状波束，接收产生0.8°×0.8°笔状波束，被用于空间目标监视、跟踪及识别，可做导弹预警、测轨和编目卫星。采用收发阵面分离的二维相位扫描相控阵平面天线，其发射天线阵中含有五千多个天线单元，发射机采用四极管等电真空器件，每个发射机峰值功率高达6kW，平均功率约80W。采用有源相控阵天线模式，利用空间功率合成方式，实现发射机总输出峰值功率32MW、平均功率400kW的要求。在各种战术雷达中雷达简介，用于卫星测控和弹道导弹等超远程探测战略目标的相控阵雷达问世最早，而有源相控阵雷达的出现相对较晚。
有源相控阵雷达大部分是三坐标雷达，即方位（水平方向）机械扫描、仰角（垂直方向）电扫描的一维相位扫描雷达，以此获取目标的距离、方向和高度信息。为了提高雷达性能，二维相位扫描的三坐标雷达采用了固态有源相控阵雷达天线。这类雷达在水平和垂直方向上均进行相位扫描，同时天线阵列还可进行机械转动雷达简介，这样不但克服了平面相控阵雷达天线观察空域有限（如限制在±60°范围内）的缺点，而且大幅提高了雷达数据率，改善了对多目标的跟踪性能。当今国内外研制的舰载雷达、机载雷达、弹道导弹防御雷达以及星载雷达均采用有源相控阵雷达天线。[1]
二、有源相控阵雷达原理及应用
图1列出了按行、列方式馈电的有源平面相控阵天线原理图，它是将平面相控阵天线分为多个列馈的典型例子。
该雷达工作在S波段，是一个有源相控阵天线，其发射馈线包括一个行馈和多个列馈，每一列馈为一个功率分配网络，其多个输出段分别接入该列天线各T/R组件中功率放大器的输入端。T/R组件里接收电路的输出信号传送至接收馈线功率相加器的输入端，经功率合成后再经下变频器、中放、A/D变换，变为二进制信号，传送至数字式的行馈波束形成网络。采用这种方式的主要目的是便于在方位上用数字方式形成接收波束。
图2列出了一种有源子天线阵组合馈电接收系统框图。
整个有源相控天线阵分为m个子阵，每个子阵有n个天线单元通道，每个天线单元上接有一个T/R组件，T/R组件由低噪声放大器、高功率放大器、移相器、T/R开关等功能电路组成。在图中，m个子阵相加网络形成m个接收通道，每个子阵相加网络的输出端均皆有子阵接收机（SAR）。 各子阵接收机的输出经多波束相加网络处理后，可得到L个接收波束（B1，B2，···，BL），每个波束的输出分别连接到相应的波束通道信号处理器。
图中可以看出，各子阵接收机的输出为正交双通道，则输出为数字正交信号（Ii，Qi）保留了信号的幅度和相位信息，图中所示的多波束相加网络应该是数字波束形成（DBF）。美国为弹道导弹防御系统研制的早期预警相控阵雷达“铺路爪”AN/FPS-115， 发射机采用固态功率放大器件，作为第一部二维相位扫描有源相控阵雷达，一般探测距离可达4800km， 对雷达截面为10m2的潜射弹道导弹探测距离可达5500km。AN/FPS-115采用密度加权方式，且是收发合一的天线阵面，因而有源天线单元总数约有1800个固态T/R组件。
“铺路爪”大型远程相控阵雷达AN/FPS-115采用空间功率合成模式，可获得探测与跟踪多目标高功率的要求（其发射机总的输出峰值功率600kW，平均功率150kW），这样可以降低对于馈线系统承受的高功率、传输线损耗以及发射系统对初级电源的功率要求，从而增强了整个馈线系统的综合化、标准化、模块化设计程度。
图3给出了AN/FPS-115全固态大型有源相控阵雷达发射功率分配系统与子天线阵接收机系统的框图，整个雷达天线阵分为五十六个子天线阵，每个子天线阵内的功率分配网络及所有T/R组件均相同，其中功率分配网络为1/32功分器。
发射机激励级、子天线阵驱动级和T/R组件中的HPA的输出功率量级相同，约三百瓦。基于综合化、标准化、模块化设计理念，可以极大程度简化雷达系统设计流程，利于批量生产和降低成本。从图中可以看出，子天线阵作为公用收发天线，其在32个天线单元构成的子天线阵级分别实现接收波束。[1]
三、有源相控阵雷达特点
有源相控阵天线的每一个天线单元通道上均有一个高功率放大器、低噪声放大器或T/R组件。与无源相控阵天线相比，有源相控阵天线具有以下特点：
（1）由于天线阵元后面直接连接功率源，故雷达的性能不受馈源和移相器损耗的影响：T/R组件中的LNA由接收机的噪声系数所决定。
（2）降低馈线系统承受高功率的要求。降低相控阵天线中馈线网络即信号功率相加网络接收时的损耗。
（3）每个阵元通道上均有一个T/R组 件，重复性、可靠性、一致性好，即使有少量的T/R组件损坏，也不会明显影响性能指标，而且很能方便地实现在线维修。
（4）易于实现共形相控阵天线。
（5）有利于采用MMIC和HMIC，可提高天线的宽带性能，实现频谱共享的多功能天线阵列，为综合化、标准化电子信息系统（包括雷达、通信和ESM等）的实现提供条件。
（6）有利于与微电子、光电子、光纤通信技术结合，实现高密度集成的光控相控阵天线及天线系统。虽然有源相控阵天线优势众多，但在相控阵雷达使用中是否被采纳，要结合实际需求，首先要着重分析雷达任务，其次应分析采用有源相控阵天线的代价，考虑技术风险、雷达设计周期及生产成本的影响，这样才能做到最佳匹配。
求通俗解释:相控阵雷达,有源相控阵雷达
通俗的说法就是用眼球转动替代了脖子扭动。假设人的眼球不能转动，你只能看到正前方，如果要观察左右方向只能扭脖子，而实际上人只要转一下眼球就可以看到左右了。这就是相控阵雷达和机械雷达的不同了。有源相控阵雷达对比的是无源相控阵雷达，无源相控阵雷达是只有两个眼睛同步转动眼球的扫描方式，而有源...
什么是有源相控阵雷达?它的原理及优缺点。
相控阵雷达又分为有源（主动）和无源（被动）两类。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，每一个组件都能自己产生、接收电磁波，因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。正因为如此，也使得有源相控阵雷达的造价昂贵，工程化难度加大。但有源相控阵雷达在...
谁知道有源相控阵雷达?
所谓有源相控阵是指该雷达天线负有发射电磁波的任务，这样的雷达属于主动式雷达，单部雷达即可完成捕捉目标的任务。而无源相控阵雷达的天线阵不发射电磁波，只担负接收电磁波的任务，一般要有多台相同的雷达才能完成目标定位的功能，这样的系统又称被动雷达。
什么是有源相控阵雷达和无源相控阵雷达
有源的是每个辐射源都是完整的微型雷达，能生成雷达波\\x0d\\x0a无源的是只有一个发射机，但是有多个辐射源，每个辐射源仅仅是天线\\x0d\\x0a\\x0d\\x0a使用上，性能上基本没区别，但是，可靠性上，有源的其中任意一个辐射源坏了，也影响不大，无源的，发射机坏了就没信号了\\x0d\\x0a\\x0d\\...
有源相控阵雷达与无源相控阵雷达有什么区别?
有源相控阵雷达和无源相控阵雷达区别如下：1、机构不同 无源相控阵雷达仅有一个中央发射机和一个接收机，而有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射与接收组件。2、性能不同 有源相控阵雷达每一个组件都能自己产生、接收电磁波，而无源相控阵雷发射机产生的高频能量只能经计算机再分配给天线阵的各个...
“桑普森”有源相控阵雷达的介绍
“桑普森”（SAMPSON）是有源相控阵雷达由英国宇航防务公司负责研发，是“多功能电子扫描雷达”（MESAR）的舰载版本，沿用了其“自适应”功能，可依工作环境进行自我调整以提高精确度。“桑普森”多功能雷达采用了双面旋转阵列天线，内置于碳纤维复合球形抗风雨雷达罩内，每个阵面包括大约2600个辐射单元（每个...
源相控阵雷达和无源相控雷达
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...
相控阵雷达分类
尽管有源和无源相控阵雷达的天线阵结构相似，但它们的核心差异在于发射\/接收元件的数量。无源相控阵雷达仅有一个中央发射机和接收机，通过计算机控制高频能量分配给各个辐射器。反射回来的目标信号被接收机集中放大，其工作原理与传统雷达类似。相比之下，有源相控阵雷达每个辐射器都配备有独立的发射\/接收组件，...
“桑普森”有源相控阵雷达的简介
由英国宇航防务公司所开展的SAMPSON有源相控阵雷达，是由英国的一项国家科技展示雷达计划中，为验证有源相控阵雷达技术所发展出的多功能电子扫描雷达所衍生的舰载版本。
世界雷达排名
世界雷达排名依次是346B型有源相控阵雷达、铺路爪型远程相控阵雷达、RLM一M相控阵雷达、美国SPY—1雷达、俄罗斯5P—20K相控阵雷达和SLC一7雷达等。1、346B型有源相控阵雷达 055大型导弹驱赶舰上搭载的有源相控阵雷达为346B型，是052D驱赶舰上346A型雷达的改进型，选用液冷布局。依据珠海航展上电科集团有关...
石疤高喜： 有源相控阵雷达采用数量众多的发射/接收模块,每一个辐射器都是一个发射/接收模块,每一个辐射器都自己产生和接收电波(这是有源与无源的区别,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...
赤壁市19593508538： 有源相控阵雷达是什么 ？
石疤高喜： 相控阵雷达分为有源(主动)和无源(被动)两类. 有源和无源相控阵雷达的天线阵相同,二者的主要区别在于发射/接收元素的多少.无源相控阵雷达仅有一个中央发射...
赤壁市19593508538： 什么是有源相控阵雷达?？
石疤高喜： 有源相控阵雷达波束指向非常灵活、迅速;一个雷达可同时形成多个独立波束,同时实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能;多目标接战能力强,能同时监视、跟踪多个目标;抗干扰性能好.相控阵雷达的可靠性高.运用于军事上的高科技,我国在上海部署的超视距累达有此功能,达3000千米.
赤壁市19593508538： 请问什么是有源相控阵雷达 - ？
石疤高喜： 相控阵雷达又称作相位阵列雷达,是一种以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达,因为是以电子方式控制波束而非传统的机械转动天线面方式,故又称电子扫描雷达.相控阵雷达有相当密集的天线阵列,在传统雷达天线面的面积上目前可安装...
赤壁市19593508538： 什么是 有源相控雷达 ? - ？
石疤高喜： 相控阵雷达又分为有源(主动)和无源(被动)两类.其实,有源和无源相控阵雷达的天线阵相同,二者的主要区别在于发射/接收元素的多少.无源相控阵雷达仅有一个中央发射机和一个接收机,发射机产生的高频能量经计算机自动分配给天线...
赤壁市19593508538： 什么是相控阵源雷达? - ？
石疤高喜： 从上世纪60年代开始,历经40余年的努力,有源电子扫描阵(AESA),通常也称为有源相控阵技术,终于在机载雷达上取得了成功的应用.
赤壁市19593508538： 什么是有源相控阵雷达和无源相控阵雷达？
石疤高喜： 有源相控阵雷达和无源相控阵雷达可以统称为相控阵雷达,相控阵雷达是用电的方式控制雷达波束的指向变化进行扫描的,这种方式被称为电扫描.相控阵雷达使用“移相器”来实现雷达波束转动.相控阵雷达又分为有源(主动)和无源(被动...
赤壁市19593508538： 有源相阵空雷达是何东西?？
石疤高喜： 有源相阵空雷达???!!!有源相控阵雷达吧? 有源相控阵雷达是在天线阵面上装入许多由固态放大器与移相器组成的收发组件,天线不仅利用移相器控制电磁波的辐射方向,而且还具有放大信号的作用,故被称为有源相控阵雷达.有源相控阵雷达的固态放大器与无源相控阵雷达的行波管发射机相比,可靠性和稳定性要好得多,即使有5%的收发组件出现故障,也不会影响雷达的性能和功能.无源相控阵雷达的行波管发射机出现故障时,整个雷达就不能工作.有源相控阵雷达克服了行波管发射机的功率限制问题,可以有更远的作用距离、更短的驻留时间,从而实现高数据率,抗干扰的性能也可以得到改善.因此,有源相控阵雷达是舰载多功能雷达的发展方向.
赤壁市19593508538： 什么叫做“有源相控阵雷达”、“无源相控阵雷达”?它们有什么优、劣势?？
石疤高喜： 有源和无源相控阵雷达的天线阵相同,二者的主要区别在于发射/接收元素的多少. 无源相控阵雷达仅有一个中央发射机和一个接收机,发射机产生的高频能量经计算机自动分配给天线阵的各个辐射器,目标反射信号经接收机统一放大(这一点与普通雷达区别不大). 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,每一个组件都能自己产生、接收电磁波,因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势.
