带你详细深入了解萨德系统中威胁最大的相控阵

作者:365滚球 发布时间:2021-02-27 12:44

  电子设备车是一种模块化、一体化的拖车,车箱配备核生化防护能力及环境控制装置的密闭保护罩。主要设备有:2台用于数据处理的VAX7000计算机、4台MP2大规模并行信号处理机,以及接收机/激励器、检测目标发生器和高速记录仪等。MP2处理机是大规模并行处理技术的首次军事应用,用途是频谱分析、脉冲压缩与连续探测,以及对来自接收机的数字化雷达回波抽样进行初步图像处理。VAX7000计算机负责实际作战任务的计算,任务前与任务后的数据处理等。

  冷却设备车是1个长12米、重16.3吨的封闭式拖车,车内装有供天线冷却用的液体冷却设备和为天线及电子设备提供电力分配的装置。

  操作控制车是一个单独的系统,可保证操作人员监视雷达跟踪效果以及与外部的通信,有独立的电力系统。部署时其功能可以并入雷达系统。

  增程型“萨德”拦截弹(THAAD ER)是的对原型“萨德”系统的改进,助推器改进为两级,这样在将导弹助推到较大速度后可以甩掉多余质量,以使杀伤器获得较大初速和机动性。

  刚才讲了,未来5G将大量采用相控阵天线技术。其实相控阵天线系统已经广泛民用,包括大家熟知的MIMO天线,用于预测天气和保证航空安全的雷达系统。

  后来,随着民航班次增多,为了更好的进行航空管制和整合一些老旧的雷达基础设施,人们开始研发多功能相控阵雷达(MPAR)系统,并很快实现原型。这大概就是相控阵雷达技术广泛应用于民用的原因之一。

  相控阵天线G无线的关键技术之一,比如Massive MIMO技术,通过高性能DSP控制几十~数百个天线阵列每一个天线单元的发射(或接收)信号的相位和信号幅度,产生数十个具有高度指向性的空间波束。

  或者,相控阵天线如何产生一束能量集中的波束,并将这一波束精确的指向目标物(终端)?

  相控阵天线阵面由许多个辐射单元和接收单元(称为阵元)组成,单元数目从几百个到几万个。这些单元有规则地排列在平面上,构成阵列天线。

  利用电磁波相干原理,通过计算机控制馈往各辐射单元电流的相位,就可以改变波束的方向进行扫描,故称为电扫描。辐射单元把接收到的回波信号送入主机,完成雷达对目标的搜索、跟踪和测量。

  每个天线单元除了有天线振子之外,还有移相器等必须的器件。不同的振子通过移相器可以被馈入不同的相位的电流,从而在空间辐射出不同方向性的波束。天线的单元数目越多,则波束在空间可能的方位就越多。这一工作原理是相位可控的阵列天线,“相控阵”由此得名。

  如下图所示,上下两个辐射单元以相同的相位馈电,信号通过主方向的相长干涉(constructive interference)放大,而通过相消干涉(destructive interference)来改善波束的大小。

  下面,我们将上面一个辐射单元相对下面那个辐射单元相移22度,可以看到发射信号的主方向略为向上移动(如下图)。

  (注意:上面两张图并没有考虑反射器,所以所示天线图的后瓣与主瓣一样大)

  相控阵天线)在计算机控制下波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,数据率高;


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