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PCB高频板浅谈火控雷达和相控雷达的区别

发布日期:2023-06-13 09:40:55  |  关注:1316

  深圳华邦鑫科技主要从事高频微波射频印制电路板,以PCB高频板打样和中小批量为主。对功分器、移相器、耦和器、合路器、功放、干放、基站、雷达、射频天线、4G天线/5G天线所使用的高频线路板具有专业的生产经验。下面和大家一起了解一下火控雷达和相控雷达的区别

  火控雷达原理

  火控雷达(fire control radar)包含了雷达扫描系统和火力控制系统,是通过计算机辅助系统,实现对整个武器系统的综合有效利用的过程。一般在综合武器平台如飞机、军舰(都携带多种可并发的武器)上使用。可以现实获取战场态势和目标的相关信息;计算射击参数,提供射击辅助决策;控制火力兵器射击,评估射击的效果。

火控雷达.jpg

  火控雷达的作用是,在即将发射炮弹、导弹前对准目标,以准确把握其速度和位置。

  火控雷达的特点是测量精度高(测角精度1~2mrad,测距精度几米到十几米),作用距离较近(通常15~50km),具有自动跟踪能力,截获目标后能不断准确给出目标坐标数据,转换成武器的射击诸元后,通过伺服系统实现火力武器的自动瞄准射击。

  火控雷达的出现,不仅使火控系统具有全天候防御能力,也大大提高了系统的防空效力和自动化作战能力。

  相控雷达原理

  相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达。它不但具有传统雷达的功能,而且具有其它射频功能。有源电扫阵列的最重要的特点是能直接向空中辐射和接收射频能量。它与机械扫描天线系统相比,有许多显著的优点。例如、相控阵省略了整个天线驱动系统,其中个别部件发生故障时,仍保持较高的可靠性,平均无故障时间为10万小时,而机械扫描雷达天线的平均无故障时间小于1000小时。下面主要介绍先进的相控阵雷达。

  相控阵,就是由许多辐射单元排成阵列形式构成的走向天线,各单元之间的辐射能量和相位关是可以控制的。典型的相控阵是利用电子计算机控制移相器改变天线孔径上的相位分布来实现波束在空间扫描,即电子扫描,简称电扫。相位控制可采用相位法、实时法、频率法和电子馈电开关法。在一维上排列若干辐射单元即为线阵,在两维上排列若干辐射单元称为平面阵。辐射单元也可以排列在曲线上或曲面上.这种天线称为共形阵天线。共形阵天线可以克服线阵和平面阵扫描角小的缺点,能以一部天线实现全空域电扫。通常的共形阵天线有环形阵、圆面阵、圆锥面阵、圆柱面阵、半球面阵等。综上所述,相控阵雷达因其天线为相控阵型而得名。

相控雷达.jpg

  火控雷达和相控雷达的区别

  火控雷达和相控雷达主要区别是,性质不同、特点不同、主要应用不同,具体如下:

  一、性质不同

  1、火控雷达

  是通过计算机辅助系统,实现对整个武器系统的综合有效利用的过程。

  2、相控阵雷达

  即相位控制电子扫描阵列雷达,利用大量个别控制的小型天线单元排列成天线阵面,每个天线单元都由独立的移相开关控制,通过控制各天线单元发射的相位,就能合成不同相位波束。

  二、特点不同

  1、火控雷达

  优点:

  火控雷达一般都拥有较高的测量精度,配有距离和角度自动跟踪系统,能对目标自动进行跟踪,天线采用纵倾横倾稳定或波束指向校准。通常根据探测雷达指示的目标位置截获目标,并进行自动跟踪。有的具有一定的搜索能力。

  缺点:

  由于一般的火控雷达都是主动发射电磁波,因此容易暴露自身位置,成为对方攻击和干扰的目标。

  2、相控阵雷达

  优点:

  ①、对复杂目标环境的适应能力强。

  ②、波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,数据率高。

  ③、目标容量大,可在空域内同时监视、跟踪数百个目标。

  ④、一个雷达可同时形成多个独立波束,分别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能。

  ⑤、抗干扰性能好。全固态相控阵雷达的可靠性高,即使少量组件失效仍能正常工作。

  缺点:

  相控阵雷达设备复杂、造价昂贵,且波束扫描范围有限,最大扫描角为90°~120°。当需要进行全方位监视时,需配置3~4个天线阵面。

四层高频纯压板高频微波射频线路板.jpg

  三、主要应用不同

  1、火控雷达

  一般在综合武器平台如飞机、军舰(都携带多种可并发的武器)上使用。可以现实获取战场态势和目标的相关信息;计算射击参数,提供射击辅助决策,控制火力兵器射击,评估射击的效果。

  2、相控阵雷达

  在相控阵雷达直径为几十米的圆形天线阵上,排列着上万个能发射和接收电磁波的天线单元,每个天线单元配有一个“移相器”,每个“移相器”都由电子计算机控制。当雷达工作时,电子计算机就通过控制这些“移相器”,来改变每个辐射器向空中发射电磁波的“相位”,从而使雷达波能像转动的天线一样,完成对空搜索使命。

  相控阵雷达使用1个不动的天线阵面,就可以对120度扇面内的目标进行探测,使用3个天线阵面,就能实现360度无间断的目标探测和跟踪。“铺路爪”就有3个固定不动的大型天线面阵,可以对360度范围内的目标进行探测,探测距离达5000公里。