舰载雷达排行「有源雷达与无源的区别」

有源雷达与无源的区别？

    所谓相控阵雷达，是指采用了相控阵体制的雷达。通过改变阵列天线中每一个天线的馈电相位，从而使天线阵列无需转动，就能实现波束扫描。传统的雷达，要想使雷达波束扫描起来，得给天线加一个伺服器，用机械的方式让天线转动起来。相比这种固定波束的雷达，相控阵雷达扫描周期更短，能实现波束捷变，能从容应对多目标，可靠性也更高。这种天线不动，波束扫描的方式称为电子扫描。值得一提的是，实现电扫描的方式除了控制相位，还有频率扫描、时间延迟法。

    相控阵雷达zui早采用的是无源相控阵（PESA）体制。简单来讲，就是说每一个阵列天线，后面接一个移相器后，都接至一个发射机/*或者几个发射机/*。就是发射机/*共用的意思，比如典型的无源相控阵雷达如：苏35s使用的雪豹E，宙斯盾*里的SPY1。

    相对而言的有源相控阵（AESA），是一种更为先进与复杂的体制。与无源阵的主要区别是，天线阵列不再共用一个或少数几个发射机，而是每一个阵元后面，都有功率放大器件（T/R组件）。简单来说相当于每一个阵元都有单独的发射机与之对应。这里的“有源”也即指功率放大器件，典型的有源相控阵*有F22的机载APG77，052C*驱逐舰的舰载346型雷达。

    有源阵多采用固态功率放大器件，无源阵则多采用电真空器件的发射机。固态器件相比电真空器件，重量轻，体积小，可靠性和可维护性高，但是电真空器件目前在较高频率上，能实现更大的功率。除此之外，在性能上还有以下区别：

   1、有源阵易于获得较大的平均功率。这得益于AESA中每个天线单元都有自己的功率源，可以实现功率合成。

   2、有源阵效率较高。因为多采用固态器件，消除了馈线*的损耗，大大提高了发射机功率的有效性。一个典型的大功率发射机馈电*的损耗大约为5dB，既只有三分之一的功率辐射到空间。而采用了固态AESA后，发射机效率大大提高。

   3、有源阵可靠性更高。因为雷达*中，大功率器件容易损毁，是个薄弱环节。现在通过功率合成技术，可将大功率发射机分割成上千个较小功率的固态器件，故障率大大降低。

   4、有源阵移相更方便。由于AESA的相移在发射机上的低电平进行，而且馈线和移相器的损耗对性能没有影响。可以使用成本更低且更精确的低功率移相器。

   5、有源阵的馈电能更轻更便宜。因为AESA的功率分配是在低电平进行，所以馈线输入端电压往往只有几十伏，功率也只有几十瓦。在工程上，这很容易实现。未来AESA还可能采用光纤馈电等方式，优势将更为明显。

   6、有源阵更容易实现实现数字波束赋形。容易实现真正的多目标*和自适应处理阵列，抗干扰性能更强。有源阵相比无源阵，优势非常突出，所以也成为了主流发展趋势。各军事强国也纷纷积极研发自己的机载、舰载、陆基有源相控阵雷达。

    实际上，有源阵与无源阵相比，结构更复杂，更加昂贵，对技术的难度要求也更高。比如有源阵每个天线后面都有的T/R组件，多采用GaAs微波集成电路的形式生产制造，对材料和工艺的要求较高。整体而言，有源阵的性能高于无源阵。但这并不意味着无源阵性能一定更差。任何*装备的设计，都是工程项目，都应当综合考虑到各方面进而折衷处理问题，是选择有源阵还是无源阵，还得看具体情况。

近日，据俄罗斯媒体报道，20385型*护卫舰的各种舰载雷达已经通过出厂测试，即将转入下一阶段的国家测试。如果一切顺利，将于今年年底加入俄罗斯太平洋舰队。

俄罗斯20385护卫舰上绿框为S波段探测雷达、红框为X波段雷达、蓝框为被动探测雷达、棕框为电子战等相关设备。

舰载雷达

舰载雷达是安装在军舰上各种雷达的总称，它们经历了数十年发展，结构和功能从简单到复杂，是现代化水面舰艇核心装备和战斗力的关键。

那么，世界各个时期的舰载雷达都有哪些特点呢？

早期雷达：

功能原始性能有限

早期舰载雷达性能低下，功能单一，无法实施多目标*能力。

1935年，英国发明了世界上di一部实用型雷达后不久，舰载雷达就提上了日程。1937年，英国开始试验79X式舰载雷达，这是一种波长7米的米波雷达，它安装在军舰的桅杆顶部，对空探测距离可达100公里。

早期雷达十分原始，其发送和接收天线是*的，后来的改进型才将收发天线合二为一。由于当时的磁控管只能产生频率较低的信号，雷达一般是米波或分米波，测距测角精度不高，也*了舰载雷达的使用范围。

1945年，当性能更好的磁控管出现后，厘米波雷达尤其是X波段雷达才登上历史舞台，为舰载雷达带来了更广阔的发展空间。

早期舰载雷达普遍使用抛物面和网状天线，通过机械旋转方式实现大范围扫描探测，导致了雷达天线过于庞大笨重。例如，美国在第二次世界大战后研制的AN/SPS-2远程3D搜索雷达，单是天线就有23.6吨重，致使舰载雷达的旋转扫描速度不高，目标刷新频率低，实际作战效果无法令人满意。

就算那时出现了远程舰载雷达和防空*，美国海军仍然青睐舰载战斗机直接携带无制导*去攻击敌方军舰。

另外，由于早期雷达的扫描速度慢，探测精度低，再加上雷达后端处理计算能力不足，信号处理软件也比较原始，舰载雷达对空预警能力有限，对低空目标的探测能力十分低下。

1982年，在英国和阿根廷之间爆发的马岛海战中，虽然英国海军装备了先进的42型防空*驱逐舰，上面装有多部对海、对空搜索雷达，但谢菲尔德号驱逐舰却没有探测到低空来袭的阿根廷超军旗战斗机，也没有发现目标更小的飞鱼反舰*，结果导致谢菲尔德号驱逐舰被飞鱼*击沉，震惊了世界。

跨越性发展：

从机械式到电扫雷达

随着雷达技术的进步，舰载雷达也在不断发展，雷达的发射功率、天线增益、后端信号处理等能力都在进步，雷达性能得到了较大提高。

机械扫描天线仍具有扫描速度慢、目标刷新率低的弱点，而且多用途能力较差，军舰上林林总总的天线为军舰设计带来了很*烦。在反舰*大行其道的上世纪中后期，舰载雷达目标刷新率低的弱点十分致命，好在相控阵雷达应运而生。

相控阵雷达

相控阵雷达是电子扫描雷达的一种。顾名思义，就是利用电子技术实现雷达波束在空间中移动的雷达，它可以分为频率扫描和相位扫描两种类型。其中，相位扫描雷达的综合性能更好，很快成为电扫雷达的主流，又被形象地称为相控阵雷达。

相控阵雷达通过改变相位的方式，让合成的雷达波束方向变化，以实现快速扫描能力。这种雷达不仅扫描速度快，而且可靠性更高，还能同时产生多个不同的雷达波束，用于完成搜索、*、识别以及火控制导等功能。

一部相控阵雷达可以代替多部不同功能的雷达，有利于解决军舰上天线架设以及电磁兼容等问题。

上世纪80年代，美国研制的宙斯盾*使用了跨时代的AN/SPY-1无源相控阵雷达，雷达兼具探测距离远、探测精度高、扫描速度快、可靠性高、多功能以及多目标交战能力强等优势，让宙斯盾*成为了世界舰载雷达发展的标杆。

美国海军的AN/SPY-1雷达研制成功后，其四面相控阵雷达阵面成为了宙斯盾军舰的标志。

受限于财力、技术以及需求等因素影响，各国的舰载相控阵雷达未必都是使用美军那样的固定式多面阵。例如，法国的地平线级驱逐舰就使用EMPAR雷达，这是一种机械旋转式无源相控阵雷达，将高速机械旋转和高速电子扫描两种方式合二为一，在满足海军对舰载雷达需求的同时，其采购价也相当低廉。

第二次跃升：

从无源到有源雷达

虽然，无源相控阵雷达的性能较为出色，但在面对隐身战斗机、先进反舰*和反舰弹道*带来的威胁时，更先进的有源相控阵雷达开始进入世界海军大国的视野。

无源相控阵和有源相控阵雷达从外观上看都是“大平板”，但它们是形似而神不似。具体地说，前者的发射机一般使用行波管，行波管和磁控管一样都是真空电子管技术，体积和重量较大，可靠性也较低；后者使用了固态功率放大器件，不仅体积小、重量轻，而且可靠性和可维护性都比较好。

有源相控阵雷达更大的不同在于它的每个天线单元都对应自己的收发单元，而无源相控阵雷达的诸多天线单元都依赖一个或两个发射机。

另外，军舰内部空间有限，高处安装的雷达还要考虑重心等因素，舰载雷达体积重量受到很大*，而雷达的工作环境却相当恶劣，海上维护和保养比较困难，对雷达可靠性的要求很高。

无源相控阵雷达的发射机如果坏了，雷达就会彻底瘫痪，而有源相控阵雷达可以看做是很多小雷达的组合，即使一部分天线单元和收发器件损坏，雷达仍能正常工作。

目前，世界上zui新研制的军舰大部分都装备了舰载有源相控阵雷达。据美媒报道，美国海军新一代AN/SPY-6舰载有源相控阵雷达已经基本完成研制，这种雷达发射功率比AN/SPY-1雷达提高了10倍，探测距离是2.66倍，可靠性、维护性和抗干扰能力也有很大提高，是21世纪初期世界舰载雷达的代表之一。

文/中国航天科工三院301所 张帆

编辑/唐明军 张晓帆

监制/许斌

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因为LM*0燃气轮机的断供，加之有源相控阵雷达、远程防空*、舰载垂直发射装置无法定型，052Ⅱ型驱逐舰的建造计划被取消。
　　船台上的114号舰被拆解。#河闾谈铗##舰船花名册##驱逐舰##052型驱逐舰#