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能分身的雷达

2015-08-13

少年科学 2015年7期
关键词:方向

最近,中国新一代的052D型导弹驱逐舰现身。中外专家把该舰称作“中华神盾”,因为舰上装备有相控阵雷达。这种雷达到底是什么神奇武器呢?现在,我们一块来探索一下吧!

多雷达组合

让我们先走近普通的雷达,看一看它是怎样工作的。普通雷达探测目标距离的原理是:雷达波从发射到从目标返回的总时间乘上光速,等于2倍目标距离。

普通雷达依靠360度旋转来扫描目标,而相控阵雷达则完全不同,绝大多数相控阵雷达都是不动的。雷达不转动,那它又是如何扫描不同方向的目标呢?

答案是,相控阵雷达不是“一个雷达”,本质上,它是很多个“普通雷达”组合在一块的共同体。

相控阵雷达的天线由无数个小单元天线组成,这些小单元天线叫做“阵元”。对于有源相控阵雷达来说,每一个阵元都是独立控制的,它们既能独立发射雷达波,也能接收雷达波的回波信号。

相控阵雷达不但不动,而且天线阵列也是平面的。那奇怪了,它到底是如何调整扫描方向的?顾名思义,“相控阵”就是控制每个阵元产生电磁波的相位与幅度,以此强化电磁波在指定方向上的强度,并压抑其他方向的强度,从而实现让电磁波束的方向发生改变。

先进之处

现在,我们来看看相控阵雷达有哪些先进之处。

没有机械运动 相控阵雷达因为省去了整个天线的机械驱动系统,所以它的可靠性非常高,无故障的时间远远高于传统雷达。另外,相控阵雷达数百个或上千个阵元中,就算有百分之十的阵元损坏,相控阵雷达依然可以使用。……

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