随着科技的进步,雷达技术也在不断演变。两种主要的相控阵列技术——主动电子扫描阵列(AESA)和被动电子扫描阵列(PESA)正是这一进程中的重要组成部分。这两种系统在工作原理、应用及技术规格等方面存在显著差异,对于军事与民用应用领域都有深远影响。
AESA是一种先进的相控阵列天线系统,旨在利用计算机控制的天线阵列将雷达波束电子扫描到不同方向,无需移动天线。每个天线单元都连接到小型固态发射/接收模块(TRM),由电脑控制,执行发射器和接收器的功能。
相较之下,PESA的所有天线单元都通过相位移相器,连接到一个单一的发射器或接收器。这意味着PESA在一次操作中只能发射单一的雷达波束。为了同时求得多个波束,PESA必须利用巴特勒矩阵技术。
AESA能够同时散发多个波束,这使得它在追踪和操控上更为灵活,并具备更高的抗干扰能力。
自1960年代以来,AESA和PESA技术经历了重大的发展。美国贝尔实验室在1960年提出用相控阵列系统取代Nike Zeus雷达。随后,这种系统逐渐演变为ZMAR(Zeus Multi-function Array Radar)和MAR(Multi-function Array Radar)。而苏联在1963至1965期间开发了首个APAR系统5N65。
随着技术的持续进步,AESA系统于1995年在日本自卫队的J/FPS-3中首次应用,并进一步用于舰载和空载平台。
AESA技术的核心在于它将发射器、接收器和天线合并为一个小型模块,这样的设计使得系统的体积更小,灵活性更高。
AESA的主导特点在于其能同时形成多个扫描波束。其每个模块都能在不同的频率工作,这使得AESA能够在干扰性对抗中表现得更加出色。与PESA相比,AESA能更灵活地发射和接收信号,大大提高了雷达系统的隐蔽性。
AESA系统的设计使其发出的信号更加难以被敌方雷达拦截。相较于传统雷达,AESA可随机改变发射频率,降低被侦测到的机率。
余外,AESA在抗干扰能力上也很卓越。传统的干扰技术在面对变频雷达时将显得效果不佳,而AESA可以在波束内 部随机变换信号频率,提升抗干扰能力。
虽然AESA系统具有多项优势,但其仍具有限制。例如,AESA的最大波束角约为±45度,这意味着在某些情况下,系统可能需要其他辅助装置才能达到更大的视角覆盖。
全球范围内,有许多军事与民用平台利用AESA技术进行战略部署,这些系统包括从美国的F-35、F-22,到中国的J-20等先进战机,显示出AESA技术在现代战争中的重要性。
综合而言,AESA技术已然超越传统PESA,在军事应用中展现了更为显著的优势。然而,随着科技的日益发展,新一代雷达技术还将带来哪些前所未有的突破呢?