機械掃描天線有哪些
『壹』 雷達使用的波段哪幾種
雷達工作在超短波及微波波段,其頻率范圍在30~300000兆赫,相應波長為10米至1毫米,包括甚高頻(VHF)、特高頻(UHF)、超高頻(SHF)、極高頻(EHF)4個波段。
在1吉赫頻率以下,由於通信和電視等佔用頻道,頻譜擁擠,一般雷達較少採用,只有少數遠程雷達和超視距雷達採用這一頻段。高於15吉赫頻率時,空氣水分子吸收嚴重;高於30吉赫時,大氣吸收急劇增大,雷達設備加工困難,接收機內部雜訊增大,只有少數毫米波雷達工作在這一頻段。
當代雷達的同時多功能的能力使得戰場指揮員在各種不同的搜索/跟蹤模式下對目標進行掃描,並對干擾誤差進行自動修正,而且大多數的控制功能是在系統內部完成的。
自動目標識別則可使武器系統最大限度地發揮作用,空中預警機和JSTARS這樣的具有戰場敵我識別能力的綜合雷達系統實際上已經成為了未來戰場上的信息指揮中心。
(1)機械掃描天線有哪些擴展閱讀
雷達設備的發射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向,處在此方向上的物體反射碰到的電磁波;雷達天線接收此反射波,送至接收設備進行處理,提取有關該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離,距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。
測量速度原理是雷達根據自身和目標之間有相對運動產生的頻率多普勒效應。雷達接收到的目標回波頻率與雷達發射頻率不同,兩者的差值稱為多普勒頻率。
從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標之間的距離變化率。當目標與干擾雜波同時存在於雷達的同一空間分辨單元內時,雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標。
測量目標方位原理是利用天線的尖銳方位波束,通過測量仰角靠窄的仰角波束,從而根據仰角和距離就能計算出目標高度。
測量距離原理是測量發射脈沖與回波脈沖之間的時間差,因電磁波以光速傳播,據此就能換算成雷達與目標的精確距離。
『貳』 電子掃描陣列雷達的天線型態
軍事上很少有電子掃描雷達採用掃頻的方式來控制波瓣指向,因此通常所說的「電掃」都是指「相位掃描」的相控陣雷達。但是早期的相控陣雷達上也有混合了掃頻機制的例子,比如美國核動力導彈巡洋艦「長灘號」以及核動力航空母艦「企業號」上的SCANFAR雷達系統,其目標追蹤子系統AN/SPS-33雷達就是對目標高度掃描採用頻率掃描,而對目標方位角掃描採用相位掃描的機制工作的。
Passive Phased Array Radar, PPAR radar,無源相控陣雷達,是 PESA radar 即無源電子掃描陣列雷達的一種。英文Passive翻譯為「被動」或「無源」,意思是指天線表面的陣列單元只有改變訊號相位的能力而沒有發射信號的能力,訊號的產生還是依靠天線後方的訊號產生器,然後利用波導管將產生的訊號送到訊號放大器上,再傳送到陣列單元上面,接收時則反向而行。由於每個陣列單元自身不能作為訊號源主動發射電磁波,所以被稱作被動相控陣或無源相控陣。
現在的無源相控陣雷達多是以行波管產生訊號,這和最新的脈沖多普勒雷達產生訊號的方式一樣,區別主要在天線上。
Active Phased Array Radar, APAR radar,有源相控陣雷達,是 AESA radar 即有源電子掃描陣列雷達的一種。英文Active翻譯為「主動」或「有源」,意思是指天線表面的每一個陣列單元都完整地包含訊號產生、發射與接收的能力,也就是將訊號產生器、放大器等等全部縮小放在每一個陣列單元以內,天線不需要依靠訊號產生器以及波導管饋送訊號。由於每個陣列單元都可以單獨作為訊號源主動發射電磁波,所以被稱作主動相控陣或有源相控陣。這是目前相控陣天線發展的主流趨勢。
有源相控陣的的每個單元只掃描一小塊固定區域。各個模組的訊號的相對相位經過適當調整,最後會強化訊號在指定方向的強度,並且壓抑其他方向的強度。在同樣的涵蓋范圍以內,不需要移動雷達天線也可以滿足掃描的需求。此雷達的電子零件需要「快速移相器」,而控制相控陣也需要極高的計算能力。此雷達理論在二次大戰時提出,最早使用是用於地面的大型彈道導彈預警雷達上面。空用系統最早是出現在美國空軍一架RC-135 Rivet Amber飛機上面進行試驗,這架飛機稍後發生意外墜毀。能夠使用在船艦上或者是軍用飛機上的小型化有源陣列技術要到1980年代才逐漸成熟,成本降低到可以接受的程度。
有源相控陣的好處除了與無源相控陣類似之外,由於取消波導管的配置,電磁波能量在傳送過程中的散失得以降低,能量輸出得以集中在波束上。此外,波束訊號的產生是在陣列單元上面,免除傳送的線路也就降低噪訊的影響。有源陣列天線在頻率的變換與多模式的同時運作方面比無源陣列更有效,當天線表面的陣列有部分受損或者是故障的情況下,雷達的性能會稍微降低,但是不會無法工作。有源陣列的天線在執行多工模式時,可以將雷達分為幾個區塊,各自發出波束同時執行不同的任務。而無源陣列則是以快速波束跳躍的方式在近乎同時的情形下執行多工掃描。由於有源陣列相比於無源陣列省略波導管造成的能量耗損,因此探測距離得以大幅延長,而無源相控陣雷達的探測距離卻由於耗損而稍遜於同功率的傳統機械。
『叄』 天線是用在哪些設備上的
天線是收音機、電視機、雷達以及其他無線電設備中發射和接收無線電波的裝置。凡是利用無線電波傳遞信息的系統,都少不了天線。
最早在實際中應用的天線,是19世紀90年代波波夫與馬可尼為了實現無線電遠距離通信而設計的各種天線。馬可尼為了實現遠洋通信,曾製造出一種發射天線,它由30根下垂的銅線組成,頂部用水平橫線把這些銅線連在一起,橫線懸掛在兩個支持塔上。從無線電開始應用於通信時起,天線的發展大致經歷了五個階段。
第一階段,是線狀天線階段。在20世紀初,電子管振盪器尚未發明,工作頻率還限於波長為1000米以上的長波。在長波波段,水平天線是不適用的,因此,在這時應用的是各種不對稱天線,如倒,型、T型、傘形天線等。隨著中波、短波波段的相繼開辟,推出了各種型式的天線。除了有抗衰減的塔式廣播天線外,還有各種水平天線,如環形天線、八木天線等,也研製出了由多個單元組成陣列的大功率天線。
第二階段,為20年代末開始的面狀天線階段。拋物柱面天線,雖然早在1888年赫茲就已首先使用了,但由於沒有相應的振盪源,面狀天線未能得到推廣。到20年代末,隨著微波電子管的出現,各種面狀天線陸續研製出來。1930年,在新澤西州的兩個電台之間開始用直徑為3米的拋物面天線進行微波通信。除了拋物面天線,30年代還涌現出喇叭天線、透鏡天線等,這些天線利用波的反射、折射、聚焦等原理製成,可獲得窄波束和高增益。為了傳輸厘米波段和毫米波段的無線電波,30年代中後期,空心金屬波導管開始廣泛使用。40年代雷達的問世,大大促進了微波技術的發展,為了快速捕獲目標,科學家又研製出波束掃描等天線。
第三階段,為從第二次世界大戰結束到50年代末期。在這段時間里,隨著微波接力通信、射電天文學和電視廣播事業的發展,天線設備又有了進一步的發展,許多大型拋物反射面天線建設起來。1949年,在美國雷伯的主持下,製造出直徑為9米的射電望遠鏡,研究射電的強度分布。後來又研製出可跟蹤人造地球衛星的拋物面射電望遠鏡,它的拋物面反射鏡,能將來自遠方輻射源的平行光聚焦。
第四階段,為從50年代末到70年代初。人造地球衛星與洲際導彈的成功發射,對天線的要求日益提高,如要求高增益、高解析度、寬頻帶、快速掃描和精確跟蹤。在這一段時間,天線技術的進展神速。一方面,一些衛星通信大型地球站天線被建立並得到改進,還出現了卡塞格倫天線等新型天線;另一方面,問世於40年代上半葉的相控陣天線,也由於電子計算機等技術的支持,為適應多目標同時搜索與跟蹤等方面的需要,70年代初再次受到重視,並得到進一步的發展與應用。
第五階段,為從70年代初至今。隨著衛星通信的發展和無線電頻道日益擁擠,無線電技術朝越來越短的毫米波、亞毫米波(波長為0.1~1毫米的無線電波)甚至光波方向發展,出現了新型毫米波天線及新型陣列天線。此外,天線的結構和製造工藝也取得長足的進步,製造出直徑為100米、可全向轉動的高精度射電望遠鏡天線,單元數接近2萬的大型相控陣天線,高度超過500米的天線塔也研製成功。
『肆』 航天器的天線分為哪幾種類
航天器上的天線多至幾十種,有的尺寸比航天器本體還大,有的就是航天器大部分表回面。航天器天線型答式多種多樣,工作頻率從甚低頻到毫米波段。不控制對地姿態的航天器,天線方向圖應具有全方向性,如相位旋轉激勵的四根振子天線。自旋軸對地恆定的航天器,其天線方向圖為「8」字形旋轉體,例如雙錐天線或多元圓形陣列。機械消旋或電子消旋技術可使天線窄波束恆指地面,用於通信或氣象數據傳輸。
『伍』 EP-3E電子偵察機有哪些主要設備
就任務設備而言,EP-3E飛機安裝的各種機載系統可以被分為ES感測器、特殊/ES普通分系統以及特殊工作站感測器。這其中,SSS系統與COMINT功能緊密相聯。
就外部設備而言,飛機的「白羊2」平台裝有OE-320方向尋的天線組、一部大型腹側天線屏蔽器,外部機翼下面以及機身尾部安裝有刀片型天線組,飛機翼尖裝有AN/ALR-76ES系統天線,飛機尾翼下部裝有有線航空天線。
AN/ALD-9(V);是一種雙通道通信波段尋的器,該尋的器以比特分割處理技術為基礎並安裝有及刀型天線接受組。
AN/ALR-76:是一種自動的雷達波段ES系統,設計用於探測、跟蹤、確認、分類以及定位雷達發射器並在必要的情況下向其母平台提供威脅預警。
這一基線系統包括兩套接受裝置(每套裝置由4個螺旋狀天線組成),兩個多波段(包括一個寬波段和一個窄波段)接受器以及一個信號比較裝置。作為一種威脅預警裝置,ALR-76可以發出音頻警告並對機載發射系統進行控制。該裝置的控制校正處理器可以對脈沖載荷進行實時監控,其內存總量為448000個單詞。裝置總重量為61千克。
AN/ALR-81(V)是一種由微處理器控制的ELINT接受裝置,其調諧器噪音小,集成度高,具有高解析度的音頻及視頻顯示功能,多模式微米波探測功能,幾進行程序控制的搜集、掃描以及尋的功能,安裝有一個或多個集成AS-135天線接受器(每個接受器包括尋的及微米探測天線)以及顯示屏。
頻率覆蓋范圍為0.5-40吉赫,天線面積為0.480.61平方米,天線功率為+4-+31di,天線方位角為1.6-75度。AN/APS-134(V)為I-and(9.5-10吉赫亞波段)海上偵察雷達。最早設計用於反潛艇作戰工具,可以在公海上探測到敵方潛艇。APS-134(V)是一種脈沖壓縮雷達,安裝有快速掃描天線及數字處理系統。
該裝置具有三種操作模式,A、以及C。其中,A模式用於在海上對小型目標進行搜索,搜索范圍限於59千米以內,其掃描率為150rpm,脈沖重復頻率為2000pulses/s。模式用於范圍大至278千米的海上偵察,其掃描率及脈沖重復頻率分別為40rpm及500pulses/s。C模式也用於278千米以內的海上偵察,其掃描率僅為6rpm,但精度較高。
傳輸頻率為9.5-10吉赫(A及模式)、9.6-9.9吉赫(C模式),功率輸出為500瓦(平均),500千瓦(最高),天線方位角為2.4度,4度(最高),使用方式垂直。
AN/AYK-14為空中普通用途計算機。AYK-14數據控制計算機是美國海軍的標准機載計算機,可進行程序控制,依據其功能主要分為兩部分,據稱可以安裝多達16張輸入輸出(I/O)卡,其中5張卡屬於智能卡,安裝有機載控制裝置。該裝置還擁有插入式高速集成處理器,可使其處理速度增加三倍,並顯著增加其內存。
AN/ULQ-16(V)2為脈沖分析器,可以進行人工或自動控制,用於接受任何微波接受器產生的視頻輸出信號。該分析器主要設計用於機載飛機使用,包括6種操作模式,分別是自動分析、人工計時、人工清除以及人工自測等。ULQ-16(V)通過菜單進行操作,各種模式均可進行實時顯示。
Link11為高/超高頻率數據鏈,又稱為戰術數字情報鏈,Link11是北約內部通用的標准密碼數字鏈,適用於艦船和飛機。信息傳輸時使用30比特的數據形式,其中包括24比特的密碼和6比特的錯誤探測編碼。頻率為2-30兆赫(高頻),225-400兆赫(超高頻),覆蓋范圍為46千米(超高頻),557千米(高頻),速度為1364ps/44.75楨/秒或2250ps/75楨/秒。
OE-319為監視天線系統,設計用於與AN/ALQ-110igLook雷達分析系統共同使用,OE-319是一種1.83.7米的機械掃描天線,可以接受0.3至18吉赫餓的頻率信號,並在0.3至10吉赫波段之內進行傳輸。該裝置具有全部和分段掃描功能,而且方位角可靈活變化。另外它還可與ALQ-108敵友確認干擾器配合使用。
OE-320為尋的天線組,據稱可覆蓋0.5至2GHz以及2至18GHz的頻段,OE-320DF天線組由直徑為60。
EP-3E電子偵察機
『陸』 天線形式有哪些
八木是屬於復強指向天線主要用於制點對點發射電波!日本人發明的!拋物面天線俗稱的鍋有很強的指向性!載波相當好回收波很好!相共振天線主要是每秒一百萬次的斷層掃描解析度相當好!還有基埔天線是西門子公司發明的主要用來深度探測!還有好多!!
『柒』 詳細解釋下機械雷達和有源相控陣雷達
簡單說:機械掃描雷達是通過天線的機械轉動來移動波束.相控陣雷達就是電子掃描雷達,也叫相掃雷達。相控陣雷達又分為有源和無源。相控陣雷達特點是沒有轉動的天線,雷達天線通過組件的波束方向改變來完成掃描、截獲目標,具備掃描范圍大、可分區域掃描、反應速度快的特點。
詳細說:雷達在搜索目標時,需要不斷改變波束的方向。改變波束方向的傳統方法是轉動天線,使波束掃過一定的空域、地面或海面,稱為機械掃描。
把天線做成一個平面,上面有規則地排列許多個輻射單元和接收單元,稱為陣元。利用電磁波的相干原理,通過計算機控制輸往天線各陣元電流相位的變化來改變波束的方向,同樣可進行掃描,稱為電掃描。接收單元將收到的雷達回波送入主機,完成雷達的搜索、跟蹤和測量任務。這就是相控陣技術。利用相控陣技術的雷達稱為相控陣雷達。
與機械掃描雷達相比,相控陣雷達的天線無需轉動,波掃描更靈活,能跟蹤更多的目標,抗干擾性能好,還能發現隱形目標。
相控陣雷達相比機械掃描雷達的優勢在於:
1.同樣的發射機功率下具有較遠的作用距離。
2.具有捷束特性。
3.具有較強的對抗多目標的能力,在這方面相控陣具有天然優勢
4.具有較強的同時多模式能力
5.ECCM(電子對抗)能力較強,可以採用STAP技術
有源相控陣對於無源相控陣的優勢在於:
1.可靠性大大提高
2.適合於寬頻信號,具有高的解析度的潛力
3.可以通過採用DBF技術形成大的空域覆蓋
4.同樣的電源功率下作用距離更遠
就這樣吧,希望有幫助,如果有疑問接著提出、探討……
『捌』 掃描成像的種類
(1)電子掃描成像:
電視接收機天線接收到調制過的視頻信號,經變頻、中放、檢波、視回放,答由顯像管的電子槍發射出隨視頻信號而變化的電子束,電子束轟擊熒光屏,就會把高速電子的動能轉變為光能,在屏幕上出現亮點,而受高速電子轟擊打出的二次電子被柵極捕獲。電子束在熒光屏上迅速掃描,由於熒光屏的余暉和人視覺暫留,因此可以看到整幅畫面,還可將畫面用照相機翻拍下來,成為照片。
(2)光學機械掃描:
機械掃描成像使用的掃描系統多為拋物面聚焦系統—卡塞格倫光學系統,它將地物的電磁輻射聚焦到探測器。
光學掃描系統的瞬時視場角很小,掃描鏡只收集點的輻射能量,利用本身的旋轉或擺動形成一維線性掃描,加上平台移動,實現對地物平面掃描,達到收集區域地物電磁輻射的目的。
(3)固體掃描成像 :通過遙感平台的運動對目標地物進行掃描的一種成像方式。 目前常用的探測元件是電子藕合器件CCD是一種用電荷量表示信號大小,用耦合方式傳輸信號的探測元件。具有感受波譜范圍寬、畸變小、體積小、重量輕、系統雜訊低、靈敏度高、動耗小、壽命長、可靠性高等一系列優點。
『玖』 雷達一般分為幾種
一、雷達種類繁多,分類方式也不盡相同。
1、按照雷達信號形式分類,有脈沖雷達、連續波雷達、脈部壓縮雷達和頻率捷變雷達等。
2、按照角跟蹤方式分類,有單脈沖雷達、圓錐掃描雷達和隱蔽圓錐掃描雷達等。
3、按照目標測量的參數分類,有測高雷達、二坐標雷達、三坐標雷達和敵我識對雷達、多站雷達等。
4、按照雷達採用的技術和信號處理的方式有相參積累和軍用雷達非相參積累、動目標顯示、動目標檢測、脈沖多普勒雷達、合成孔徑雷達、邊掃描邊跟蹤雷達。
5、按照天線掃描方式分類,分為機械掃描雷達、相控陣雷達等。
6、按雷達頻段分,可分為超視距雷達、微波雷達、毫米波雷達以及激光雷達等。
二、雷達工作原理
雷達所起的作用和眼睛和耳朵相似,當然,它不再是大自然的傑作FMCW測速測距原理,同時,它的信息載體是無線電波。 事實上,不論是可見光或是無線電波,在本質上是同一種東西,都是電磁波,在真空中傳播的速度都是光速C,差別在於它們各自的頻率和波長不同。其原理是雷達設備的發射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向,處在此方向上的物體反射碰到的電磁波;雷達天線接收此反射波,送至接收設備進行處理,提取有關該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離,距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。
測量距離原理是測量發射脈沖與回波脈沖之間的時間差,因電磁波以光速傳播,據此就能換算成雷達與目標的精確距離。
測量目標方位原理是利用天線的尖銳方位波束,通過測量仰角靠窄的仰角波束,從而根據仰角和距離就能計算出目標高度。
測量速度原理是雷達根據自身和目標之間有相對運動產生的頻率多普勒效應。雷達接收到的目標回波頻率與雷達發射頻率不同,兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標之間的距離變化率。當目標與干擾雜波同時存在於雷達的同一空間分辨單元內時,雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標。
三、雷達頻率劃分
『拾』 什麼是相掃和電掃
相控陣雷達大體可分為兩大類,即全電掃相控陣和有限電掃相控陣。全電掃相控陣又可稱固定式相控陣,即在方位上和仰角上都採用電掃,天線陣是固定不動的。
有限電掃相控陣是一種混合設計的天線,即把兩種以上天線技術結合起來,以獲得所需要的效果,起初把相掃技術與反射面天線技術相結合,其電掃角度小,只需少量的輻射單元,因此可大大降低設備造價和復雜程度。
雷達在搜索目標時,需要不斷改變波束的方向。改變波束方向的傳統方法是轉動天線,使波束掃過一定的空域、地面或海面,稱為機械掃描。把天線做成一個平面,上面有規則地排列許多個輻射單元和接收單元,稱為陣元。利用電磁波的相干原理,通過計算機控制輸往天線各陣元電流相位的變化來改變波束的方向,同樣可進行掃描,稱為電掃描。接收單元將收到的雷達回波送入主機,完成雷達的搜索、跟蹤和測量任務。這就是相控陣技術。利用相控陣技術的雷達稱為相控陣雷達。與機械掃描雷達相比,相控陣雷達的天線無需轉動,波掃描更靈活,能跟蹤更多的目標,抗干擾性能好,還能發現隱形目標。
相控陣雷達的軍事應用十分廣泛,在地面遠程預警、機載和艦載預警、地面和艦艇防空系統、機載和艦載火控系統、炮位測量、靶場測量等領域,都已經使用相控陣雷達。
有代表性的相控陣雷達有美國的「丹麥眼鏡蛇」和AN/EPS-115戰略預警雷達、「愛國者」防空導彈系統用的AN/MPQ-53多功能相控陣雷達、「宙斯盾」指揮控制系統的相控陣雷達等。以色列為智利研製的「費爾康」預警機是世界上第一架相控陣雷達預警飛機,已於1995年5月交付智利空軍。/中國國防報
艦載相控陣雷達的強大威力(轉貼,作者不明,得罪)
雷達技術的革命性飛躍
隨著21世紀軍事高技術的突飛猛進,作戰飛機和反艦導彈的性能不斷提高,艦載雷達面臨著反輻射導彈攻擊、綜合性電子干擾、反雷達隱身技術、利用雷達盲區低空和超低空突防等多種威脅,艦載多功能相控陣雷達應運而生。
艦載相控陣雷達採用一個或多個平面相控陣天線,天線陣面上排列著成百上千個陣元,每個陣元都能發射和接收雷達脈沖。通過計算機控制每個單元脈沖的相位和振幅,可以確定雷達整體波束的形狀和方向。通俗地講,就是用看不見的電磁波的掃描取代了雷達天線的機械轉動。因此,一部多功能相控陣雷達能同時完成目標搜索、識別、捕獲、跟蹤、引導、導彈制導等多種功能,並具有掃描速度快、波束控制靈活、抗干擾能力強等特點,不僅可靠性高,而且信息顯示便捷、數據處理速度快、反應時間短,即使在嚴重的雜波和高密度電子干擾條件下,也能有效地對付來自不同方向的飽和攻擊。
在技術體制上,相控陣雷達又可依據雷達天線陣面的每一個陣元,是否直接接有一個固定的收發組件,分為有源和無源兩種。無源,就是每一個陣元沒有直接接有一個固定的收發組件,而是通過一個發射機,集中向天線陣面饋電,這樣通過改變陣元脈沖的相位,就可以控制波束的方向,但陣元脈沖的振幅不可改變,故雷達波束的形狀固定。有源,就是每一個陣元均直接接有一個固定的收發組件,這樣就能分別控制陣元脈沖的相位和振幅,故波束形狀和方向都可控,可靠性更高、抗電子干擾能力更強,並且發射功率峰值小,波束截獲概率低、控制機構簡單。
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