위상 배열 레이더란 무엇입니까?

위상 배열 레이더 개요

위상 배열 기술은 일찍이 1930 년대 말에 나타났다. 1937 년에 미국은 먼저 이 연구를 시작했다. 그러나 1950 년대 중반까지 두 가지 실용적인 함선 위상 배열 레이더가 개발되지 않았다. 1960 년대에 미국과 구소련은 미국의 AN/FPS-46, AN/FPS-85, MAR, MSR, 구 소련의' 닭장' 과' 개집' 과 같은 탄도미사일 방어 시스템에 주로 사용되는 몇 가지 위상 배열 레이더를 개발했다. 이들은 고정식 대형 위상 배열 레이더로, 고정식 평면 배열 안테나를 사용하며, 크기가 크고, 복사 전력이 높고, 작동 거리가 멀다는 점에서 유사합니다. 그중에서도 미국의 AN/FPS-85 와 구소련의' 개집' 이 가장 전형적이다. 1970 년대에는 위상 배열 레이더가 급속히 발전했다. 미국과 소련 외에도 영국, 프랑스, 일본, 이탈리아, 독일, 스웨덴과 같은 위상 배열 레이더를 개발하고 장비한 나라가 많다. 가장 대표적인 것은 미국의 AN/TPN-25, AN/TPQ-37 및 GE-592, 영국의 AR-3D, 프랑스의 AN/TPN-25, 일본의 NPM-5/kloc 입니다 이 시기의 위상 배열 레이더는 기동성이 높고, 안테나 소형화, 안테나 스캐닝 시스템 다양화, 응용범위 등이 특징이다. 80 년대에는 위상 배열 레이더가 많은 독특한 장점으로 인해 더 적용되었다. 다기능 위상 배열 레이더는 이미 장비와 개발 중인 차세대 중거리 방공 미사일 무기 시스템에 광범위하게 적용되어 제 3 세대 중거리 방공 미사일 무기 시스템의 중요한 상징이 되었다. 방공 미사일 무기 시스템의 작전 성능을 크게 높였다. 2 1 세기에는 과학기술이 발달하고 현대전쟁무기의 특징에 따라, 위상 배열 레이더의 제조와 연구가 한 단계 더 발전할 것이다.

위상 배열 원리

위상 배열은 배열된 많은 방사선 단위로 구성된 방향성 안테나로, 단위 간 복사 에너지 및 위상 폐쇄를 제어할 수 있습니다. 일반적인 위상 배열은 컴퓨터 제어 위상 시프터를 사용하여 안테나 구경의 위상 분포를 변경하여 공간의 빔 스캔, 즉 전자 스캔 (전기 스캔이라고 함) 을 구현하는 것입니다. 위상 제어는 위상 방법, 실시간 방법, 주파수 방법 및 전자 급전 스위치 방법을 사용할 수 있습니다. 한 차원에서 몇 개의 복사 셀을 정렬하는 것은 선형 배열이고, 두 차원에서 몇 개의 복사 셀을 정렬하는 것은 평면 배열입니다. 방사 컴포넌트는 커브나 서피스에도 배치할 수 있습니다. 이 안테나를 * * * 어레이 안테나라고 합니다. * * * 어레이 안테나는 선형 배열과 어레이 스캔 각도가 작은 단점을 극복하고 안테나 하나로 전체 공간 전기 스캔을 수행할 수 있습니다. 일반적인 * * * 패턴 안테나는 원형 패턴, 원형 패턴, 원추형 패턴, 원통형 패턴, 반구형 패턴 등입니다. 요약하면, 위상 배열 레이더는 안테나가 위상 배열 인 이름을 따서 명명되었습니다.

분류

위상 배열 레이더는 크게 두 가지 범주, 즉 전체 전자 스캐닝 위상 배열과 유한 전자 스캐닝 위상 배열로 나눌 수 있습니다. 전전 스캐닝 위상 배열은 고정 위상 배열 이라고도 할 수 있습니다. 즉, 방향과 높임각은 모두 전기 스캔을 사용하며 안테나 배열은 고정되어 있습니다. 유한 전기 스캐닝 위상 배열은 원하는 효과를 얻기 위해 두 개 이상의 안테나 기술을 결합하는 하이브리드 설계 안테나입니다. 먼저 위상 스캐닝 기술과 반사면 안테나 기술을 결합하여 전기 스캐닝 각도가 작고 복사 장치가 거의 필요하지 않으므로 장비 비용과 복잡성을 크게 줄일 수 있습니다.

스캐닝에 따라 안테나 어레이는 위상 스캔, 주파수 스캔, 위상/위상 스캔, 위상/주파수 스캔, 기계/위상 스캔, 기계/주파수 스캔, 유한 스캔 등의 시스템으로 나눌 수 있습니다. 위상 스캔 시리즈는 위상 관계를 변경하기 위해 위상 시프터를 사용하여 빔 스캔을 구현합니다. 주파수 스캔은 작동 주파수를 변경하여 빔 스캔을 수행합니다. 위상/위상 스캐닝은 위상 시프터 제어 평면 배열의 두 각도 좌표를 사용하여 빔 전기 스캐닝을 수행하는 것입니다. 위상 주파수 스캐닝은 위상 시프터를 이용하여 면의 좌표를 제어하고, 주파수 변환 제어를 이용하여 빔 전기 스캐닝을 실현한다. 기계/위상 스캔은 방위각에 기계 스캔을 사용하고 높임각에 위상 스캔을 사용합니다. 방위각 기계 스위칭과 피치 주파수 스위칭을 이용한 기계/주파수 스캐닝.

위상 배열 레이더의 특성

위상 배열 레이더는 일반 기계 스캐닝 레이더보다 우수하기 때문에 강력한 생명력을 가지고 있다. 다음과 같은 특징이 있습니다.

(1) 여러 목표를 처리할 수 있습니다. 위상 배열 레이더는 전자 스캐닝의 유연성과 속도를 이용하여 시분할 또는 멀티빔 원리를 이용하여 동시에 검색하고 추적할 수 있다. 컴퓨터와 함께 서로 다른 방향과 높이의 여러 목표를 동시에 검색, 탐지 및 추적할 수 있으며 여러 미사일이 동시에 여러 공중 목표를 공격하도록 유도할 수 있습니다. 따라서 다목표, 다방향, 다단계 공습의 작전 환경에 적용된다.

(2) 다재다능한 유연성. 위상 배열 레이더는 검색, 탐지, 식별, 추적, 조사 대상, 추적 및 유도 미사일과 같은 다양한 기능을 수행하는 여러 개의 독립적인 제어 빔을 동시에 형성할 수 있습니다. 위상 배열 레이더는 몇 편의 특수 레이더의 역할을 할 수 있다. 예를 들어 애국자의 다기능 위상 배열 레이더는 독수리와 Nike-2 에 해당하는 9 대의 레이더의 기능을 완성할 수 있으며, 동시에 대처할 수 있는 목표보다 훨씬 많다. 따라서 무기 시스템의 장비를 크게 줄여 시스템의 기동성을 높일 수 있다.

(3) 응답 시간이 짧고 데이터 속도가 높습니다. 위상 배열 레이더에는 안테나 구동 시스템이 필요하지 않으며, 빔 방향은 유연하며 관성이 없는 빠른 스캐닝을 가능하게 하여 대상 신호 감지, 기록 및 정보 전송에 필요한 시간을 단축하고 데이터 속도를 높입니다. 위상 배열 안테나는 일반적으로 디지털 작업 방식을 사용하여 레이더와 디지털 컴퓨터를 결합하여 자동화 수준을 크게 향상시키고 레이더 작업을 단순화하며 목표 검색, 추적 및 전송 제어 준비 시간을 단축하며 캡처 프로그램 및 데이터 처리를 빠르고 정확하게 구현할 수 있습니다. 따라서 공중 고속 기동 목표에 대한 추적 능력을 높일 수 있다.

(4) 간섭 방지 능력이 강하다. 위상 배열 레이더는 안테나 구경에 분산 된 여러 방사선 장치를 사용하여 높은 전력을 합성 할 수 있으며, 에너지를 합리적으로 관리하고 주 플랩 이득을 제어 할 수 있으며, 필요에 따라 서로 다른 방향으로 서로 다른 방출 에너지를 할당 할 수 있습니다. 적응 사이드 로브 억제 및 가변 저항 다양한 간섭을 쉽게 달성 할 수 있습니다. 스텔스 항공기와 같이 목표 및 레이더 반사면에서 멀리 떨어진 작은 목표를 찾는 데 도움이되며 안티-방사선 미사일의 능력을 향상시킬 수 있습니다.

(5) 신뢰성이 높다. 위상 배열 레이더에는 병렬로 사용되는 많은 어레이 그룹이 있습니다. 몇 개의 부품이 고장 나더라도 여전히 정상적으로 작동하며, 갑자기 전면적으로 고장날 가능성이 가장 적다. 또한 솔리드 스테이트 장치가 발전함에 따라 그리드 어레이 레이더의 솔리드 스테이트 장치가 점점 더 많아지고 있으며 미국과 같은 모든 솔리드 스테이트 어린이 어레이 레이더도 만들어졌습니다. 애국자 레이더 안테나는 평균 무고장 시간이 150000 시간으로 10% 단위가 손상되어도 레이더의 정상적인 작동에 영향을 주지 않습니다.

물론 위상 배열 레이더는 완벽하지 않고 단점도 있다. 주된 이유는 비싸기 때문이다. 전형적인 위상 배열 레이더의 비용은 일반 레이더보다 몇 배나 높다. 또 상조진 레이더의 단거리 탄도미사일 공격은 무력하다고 할 수 있다. 미국과 대만성이 대륙이 푸젠 연해에 동풍 미사일을 배치할까 봐 우려하는 이유다. 199 1 걸프전 중 이라크가 스커드 미사일로 이스라엘을 공격했을 때 애국자 미사일은 효과적으로 격추할 수 없었다.