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机械扫描天线有哪些

发布时间: 2021-02-23 19:43:12

『壹』 雷达使用的波段哪几种

雷达工作在超短波及微波波段,其频率范围在30~300000兆赫,相应波长为10米至1毫米,包括甚高频(VHF)、特高频(UHF)、超高频(SHF)、极高频(EHF)4个波段。

在1吉赫频率以下,由于通信和电视等占用频道,频谱拥挤,一般雷达较少采用,只有少数远程雷达和超视距雷达采用这一频段。高于15吉赫频率时,空气水分子吸收严重;高于30吉赫时,大气吸收急剧增大,雷达设备加工困难,接收机内部噪声增大,只有少数毫米波雷达工作在这一频段。

当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对目标进行扫描,并对干扰误差进行自动修正,而且大多数的控制功能是在系统内部完成的。

自动目标识别则可使武器系统最大限度地发挥作用,空中预警机和JSTARS这样的具有战场敌我识别能力的综合雷达系统实际上已经成为了未来战场上的信息指挥中心。

(1)机械扫描天线有哪些扩展阅读

雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)。

测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。

从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。

测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束,通过测量仰角靠窄的仰角波束,从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。

测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以光速传播,据此就能换算成雷达与目标的精确距离。

『贰』 电子扫描阵列雷达的天线型态


军事上很少有电子扫描雷达采用扫频的方式来控制波瓣指向,因此通常所说的“电扫”都是指“相位扫描”的相控阵雷达。但是早期的相控阵雷达上也有混合了扫频机制的例子,比如美国核动力导弹巡洋舰“长滩号”以及核动力航空母舰“企业号”上的SCANFAR雷达系统,其目标追踪子系统AN/SPS-33雷达就是对目标高度扫描采用频率扫描,而对目标方位角扫描采用相位扫描的机制工作的。
Passive Phased Array Radar, PPAR radar,无源相控阵雷达,是 PESA radar 即无源电子扫描阵列雷达的一种。英文Passive翻译为“被动”或“无源”,意思是指天线表面的阵列单元只有改变讯号相位的能力而没有发射信号的能力,讯号的产生还是依靠天线后方的讯号产生器,然后利用波导管将产生的讯号送到讯号放大器上,再传送到阵列单元上面,接收时则反向而行。由于每个阵列单元自身不能作为讯号源主动发射电磁波,所以被称作被动相控阵或无源相控阵。
现在的无源相控阵雷达多是以行波管产生讯号,这和最新的脉冲多普勒雷达产生讯号的方式一样,区别主要在天线上。
Active Phased Array Radar, APAR radar,有源相控阵雷达,是 AESA radar 即有源电子扫描阵列雷达的一种。英文Active翻译为“主动”或“有源”,意思是指天线表面的每一个阵列单元都完整地包含讯号产生、发射与接收的能力,也就是将讯号产生器、放大器等等全部缩小放在每一个阵列单元以内,天线不需要依靠讯号产生器以及波导管馈送讯号。由于每个阵列单元都可以单独作为讯号源主动发射电磁波,所以被称作主动相控阵或有源相控阵。这是目前相控阵天线发展的主流趋势。

有源相控阵的的每个单元只扫描一小块固定区域。各个模组的讯号的相对相位经过适当调整,最后会强化讯号在指定方向的强度,并且压抑其他方向的强度。在同样的涵盖范围以内,不需要移动雷达天线也可以满足扫描的需求。此雷达的电子零件需要“快速移相器”,而控制相控阵也需要极高的计算能力。此雷达理论在二次大战时提出,最早使用是用于地面的大型弹道导弹预警雷达上面。空用系统最早是出现在美国空军一架RC-135 Rivet Amber飞机上面进行试验,这架飞机稍后发生意外坠毁。能够使用在船舰上或者是军用飞机上的小型化有源阵列技术要到1980年代才逐渐成熟,成本降低到可以接受的程度。
有源相控阵的好处除了与无源相控阵类似之外,由于取消波导管的配置,电磁波能量在传送过程中的散失得以降低,能量输出得以集中在波束上。此外,波束讯号的产生是在阵列单元上面,免除传送的线路也就降低噪讯的影响。有源阵列天线在频率的变换与多模式的同时运作方面比无源阵列更有效,当天线表面的阵列有部分受损或者是故障的情况下,雷达的性能会稍微降低,但是不会无法工作。有源阵列的天线在执行多工模式时,可以将雷达分为几个区块,各自发出波束同时执行不同的任务。而无源阵列则是以快速波束跳跃的方式在近乎同时的情形下执行多工扫描。由于有源阵列相比于无源阵列省略波导管造成的能量耗损,因此探测距离得以大幅延长,而无源相控阵雷达的探测距离却由于耗损而稍逊于同功率的传统机械。

『叁』 天线是用在哪些设备上的

天线是收音机、电视机、雷达以及其他无线电设备中发射和接收无线电波的装置。凡是利用无线电波传递信息的系统,都少不了天线。

最早在实际中应用的天线,是19世纪90年代波波夫与马可尼为了实现无线电远距离通信而设计的各种天线。马可尼为了实现远洋通信,曾制造出一种发射天线,它由30根下垂的铜线组成,顶部用水平横线把这些铜线连在一起,横线悬挂在两个支持塔上。从无线电开始应用于通信时起,天线的发展大致经历了五个阶段。

第一阶段,是线状天线阶段。在20世纪初,电子管振荡器尚未发明,工作频率还限于波长为1000米以上的长波。在长波波段,水平天线是不适用的,因此,在这时应用的是各种不对称天线,如倒,型、T型、伞形天线等。随着中波、短波波段的相继开辟,推出了各种型式的天线。除了有抗衰减的塔式广播天线外,还有各种水平天线,如环形天线、八木天线等,也研制出了由多个单元组成阵列的大功率天线。

第二阶段,为20年代末开始的面状天线阶段。抛物柱面天线,虽然早在1888年赫兹就已首先使用了,但由于没有相应的振荡源,面状天线未能得到推广。到20年代末,随着微波电子管的出现,各种面状天线陆续研制出来。1930年,在新泽西州的两个电台之间开始用直径为3米的抛物面天线进行微波通信。除了抛物面天线,30年代还涌现出喇叭天线、透镜天线等,这些天线利用波的反射、折射、聚焦等原理制成,可获得窄波束和高增益。为了传输厘米波段和毫米波段的无线电波,30年代中后期,空心金属波导管开始广泛使用。40年代雷达的问世,大大促进了微波技术的发展,为了快速捕获目标,科学家又研制出波束扫描等天线。

第三阶段,为从第二次世界大战结束到50年代末期。在这段时间里,随着微波接力通信、射电天文学和电视广播事业的发展,天线设备又有了进一步的发展,许多大型抛物反射面天线建设起来。1949年,在美国雷伯的主持下,制造出直径为9米的射电望远镜,研究射电的强度分布。后来又研制出可跟踪人造地球卫星的抛物面射电望远镜,它的抛物面反射镜,能将来自远方辐射源的平行光聚焦。

第四阶段,为从50年代末到70年代初。人造地球卫星与洲际导弹的成功发射,对天线的要求日益提高,如要求高增益、高分辨率、宽频带、快速扫描和精确跟踪。在这一段时间,天线技术的进展神速。一方面,一些卫星通信大型地球站天线被建立并得到改进,还出现了卡塞格伦天线等新型天线;另一方面,问世于40年代上半叶的相控阵天线,也由于电子计算机等技术的支持,为适应多目标同时搜索与跟踪等方面的需要,70年代初再次受到重视,并得到进一步的发展与应用。

第五阶段,为从70年代初至今。随着卫星通信的发展和无线电频道日益拥挤,无线电技术朝越来越短的毫米波、亚毫米波(波长为0.1~1毫米的无线电波)甚至光波方向发展,出现了新型毫米波天线及新型阵列天线。此外,天线的结构和制造工艺也取得长足的进步,制造出直径为100米、可全向转动的高精度射电望远镜天线,单元数接近2万的大型相控阵天线,高度超过500米的天线塔也研制成功。

『肆』 航天器的天线分为哪几种类

航天器上的天线多至几十种,有的尺寸比航天器本体还大,有的就是航天器大部分表回面。航天器天线型答式多种多样,工作频率从甚低频到毫米波段。不控制对地姿态的航天器,天线方向图应具有全方向性,如相位旋转激励的四根振子天线。自旋轴对地恒定的航天器,其天线方向图为“8”字形旋转体,例如双锥天线或多元圆形阵列。机械消旋或电子消旋技术可使天线窄波束恒指地面,用于通信或气象数据传输。

『伍』 EP-3E电子侦察机有哪些主要设备

就任务设备而言,EP-3E飞机安装的各种机载系统可以被分为ES传感器、特殊/ES普通分系统以及特殊工作站传感器。这其中,SSS系统与COMINT功能紧密相联。

就外部设备而言,飞机的“白羊2”平台装有OE-320方向寻的天线组、一部大型腹侧天线屏蔽器,外部机翼下面以及机身尾部安装有刀片型天线组,飞机翼尖装有AN/ALR-76ES系统天线,飞机尾翼下部装有有线航空天线。

AN/ALD-9(V);是一种双通道通信波段寻的器,该寻的器以比特分割处理技术为基础并安装有及刀型天线接受组。

AN/ALR-76:是一种自动的雷达波段ES系统,设计用于探测、跟踪、确认、分类以及定位雷达发射器并在必要的情况下向其母平台提供威胁预警。

这一基线系统包括两套接受装置(每套装置由4个螺旋状天线组成),两个多波段(包括一个宽波段和一个窄波段)接受器以及一个信号比较装置。作为一种威胁预警装置,ALR-76可以发出音频警告并对机载发射系统进行控制。该装置的控制校正处理器可以对脉冲载荷进行实时监控,其内存总量为448000个单词。装置总重量为61千克。

AN/ALR-81(V)是一种由微处理器控制的ELINT接受装置,其调谐器噪音小,集成度高,具有高分辨率的音频及视频显示功能,多模式微米波探测功能,几进行程序控制的搜集、扫描以及寻的功能,安装有一个或多个集成AS-135天线接受器(每个接受器包括寻的及微米探测天线)以及显示屏。

频率覆盖范围为0.5-40吉赫,天线面积为0.480.61平方米,天线功率为+4-+31di,天线方位角为1.6-75度。AN/APS-134(V)为I-and(9.5-10吉赫亚波段)海上侦察雷达。最早设计用于反潜艇作战工具,可以在公海上探测到敌方潜艇。APS-134(V)是一种脉冲压缩雷达,安装有快速扫描天线及数字处理系统。

该装置具有三种操作模式,A、以及C。其中,A模式用于在海上对小型目标进行搜索,搜索范围限于59千米以内,其扫描率为150rpm,脉冲重复频率为2000pulses/s。模式用于范围大至278千米的海上侦察,其扫描率及脉冲重复频率分别为40rpm及500pulses/s。C模式也用于278千米以内的海上侦察,其扫描率仅为6rpm,但精度较高。

传输频率为9.5-10吉赫(A及模式)、9.6-9.9吉赫(C模式),功率输出为500瓦(平均),500千瓦(最高),天线方位角为2.4度,4度(最高),使用方式垂直。

AN/AYK-14为空中普通用途计算机。AYK-14数据控制计算机是美国海军的标准机载计算机,可进行程序控制,依据其功能主要分为两部分,据称可以安装多达16张输入输出(I/O)卡,其中5张卡属于智能卡,安装有机载控制装置。该装置还拥有插入式高速集成处理器,可使其处理速度增加三倍,并显著增加其内存。

AN/ULQ-16(V)2为脉冲分析器,可以进行人工或自动控制,用于接受任何微波接受器产生的视频输出信号。该分析器主要设计用于机载飞机使用,包括6种操作模式,分别是自动分析、人工计时、人工清除以及人工自测等。ULQ-16(V)通过菜单进行操作,各种模式均可进行实时显示。

Link11为高/超高频率数据链,又称为战术数字情报链,Link11是北约内部通用的标准密码数字链,适用于舰船和飞机。信息传输时使用30比特的数据形式,其中包括24比特的密码和6比特的错误探测编码。频率为2-30兆赫(高频),225-400兆赫(超高频),覆盖范围为46千米(超高频),557千米(高频),速度为1364ps/44.75桢/秒或2250ps/75桢/秒。

OE-319为监视天线系统,设计用于与AN/ALQ-110igLook雷达分析系统共同使用,OE-319是一种1.83.7米的机械扫描天线,可以接受0.3至18吉赫饿的频率信号,并在0.3至10吉赫波段之内进行传输。该装置具有全部和分段扫描功能,而且方位角可灵活变化。另外它还可与ALQ-108敌友确认干扰器配合使用。

OE-320为寻的天线组,据称可覆盖0.5至2GHz以及2至18GHz的频段,OE-320DF天线组由直径为60。

EP-3E电子侦察机

『陆』 天线形式有哪些

八木是属于复强指向天线主要用于制点对点发射电波!日本人发明的!抛物面天线俗称的锅有很强的指向性!载波相当好回收波很好!相共振天线主要是每秒一百万次的断层扫描分辨率相当好!还有基埔天线是西门子公司发明的主要用来深度探测!还有好多!!

『柒』 详细解释下机械雷达和有源相控阵雷达

简单说:机械扫描雷达是通过天线的机械转动来移动波束.相控阵雷达就是电子扫描雷达,也叫相扫雷达。相控阵雷达又分为有源和无源。相控阵雷达特点是没有转动的天线,雷达天线通过组件的波束方向改变来完成扫描、截获目标,具备扫描范围大、可分区域扫描、反应速度快的特点。
详细说:雷达在搜索目标时,需要不断改变波束的方向。改变波束方向的传统方法是转动天线,使波束扫过一定的空域、地面或海面,称为机械扫描。
把天线做成一个平面,上面有规则地排列许多个辐射单元和接收单元,称为阵元。利用电磁波的相干原理,通过计算机控制输往天线各阵元电流相位的变化来改变波束的方向,同样可进行扫描,称为电扫描。接收单元将收到的雷达回波送入主机,完成雷达的搜索、跟踪和测量任务。这就是相控阵技术。利用相控阵技术的雷达称为相控阵雷达。
与机械扫描雷达相比,相控阵雷达的天线无需转动,波扫描更灵活,能跟踪更多的目标,抗干扰性能好,还能发现隐形目标。
相控阵雷达相比机械扫描雷达的优势在于:

1.同样的发射机功率下具有较远的作用距离。

2.具有捷束特性。

3.具有较强的对抗多目标的能力,在这方面相控阵具有天然优势

4.具有较强的同时多模式能力

5.ECCM(电子对抗)能力较强,可以采用STAP技术

有源相控阵对于无源相控阵的优势在于:

1.可靠性大大提高

2.适合于宽带信号,具有高的分辨率的潜力

3.可以通过采用DBF技术形成大的空域覆盖

4.同样的电源功率下作用距离更远

就这样吧,希望有帮助,如果有疑问接着提出、探讨……

『捌』 扫描成像的种类

(1)电子扫描成像:
电视接收机天线接收到调制过的视频信号,经变频、中放、检波、视回放,答由显像管的电子枪发射出随视频信号而变化的电子束,电子束轰击荧光屏,就会把高速电子的动能转变为光能,在屏幕上出现亮点,而受高速电子轰击打出的二次电子被栅极捕获。电子束在荧光屏上迅速扫描,由于荧光屏的余晖和人视觉暂留,因此可以看到整幅画面,还可将画面用照相机翻拍下来,成为照片。
(2)光学机械扫描:
机械扫描成像使用的扫描系统多为抛物面聚焦系统—卡塞格伦光学系统,它将地物的电磁辐射聚焦到探测器。
光学扫描系统的瞬时视场角很小,扫描镜只收集点的辐射能量,利用本身的旋转或摆动形成一维线性扫描,加上平台移动,实现对地物平面扫描,达到收集区域地物电磁辐射的目的。
(3)固体扫描成像 :通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。 目前常用的探测元件是电子藕合器件CCD是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件。具有感受波谱范围宽、畸变小、体积小、重量轻、系统噪声低、灵敏度高、动耗小、寿命长、可靠性高等一系列优点。

『玖』 雷达一般分为几种

一、雷达种类繁多,分类方式也不尽相同。

1、按照雷达信号形式分类,有脉冲雷达、连续波雷达、脉部压缩雷达和频率捷变雷达等。

2、按照角跟踪方式分类,有单脉冲雷达、圆锥扫描雷达和隐蔽圆锥扫描雷达等。

3、按照目标测量的参数分类,有测高雷达、二坐标雷达、三坐标雷达和敌我识对雷达、多站雷达等。

4、按照雷达采用的技术和信号处理的方式有相参积累和军用雷达非相参积累、动目标显示、动目标检测、脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达、边扫描边跟踪雷达。

5、按照天线扫描方式分类,分为机械扫描雷达、相控阵雷达等。

6、按雷达频段分,可分为超视距雷达、微波雷达、毫米波雷达以及激光雷达等。

二、雷达工作原理

雷达所起的作用和眼睛和耳朵相似,当然,它不再是大自然的杰作FMCW测速测距原理,同时,它的信息载体是无线电波。 事实上,不论是可见光或是无线电波,在本质上是同一种东西,都是电磁波,在真空中传播的速度都是光速C,差别在于它们各自的频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)。

测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以光速传播,据此就能换算成雷达与目标的精确距离。

测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束,通过测量仰角靠窄的仰角波束,从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。

测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。

三、雷达频率划分

『拾』 什么是相扫和电扫

相控阵雷达大体可分为两大类,即全电扫相控阵和有限电扫相控阵。全电扫相控阵又可称固定式相控阵,即在方位上和仰角上都采用电扫,天线阵是固定不动的。
有限电扫相控阵是一种混合设计的天线,即把两种以上天线技术结合起来,以获得所需要的效果,起初把相扫技术与反射面天线技术相结合,其电扫角度小,只需少量的辐射单元,因此可大大降低设备造价和复杂程度。

雷达在搜索目标时,需要不断改变波束的方向。改变波束方向的传统方法是转动天线,使波束扫过一定的空域、地面或海面,称为机械扫描。把天线做成一个平面,上面有规则地排列许多个辐射单元和接收单元,称为阵元。利用电磁波的相干原理,通过计算机控制输往天线各阵元电流相位的变化来改变波束的方向,同样可进行扫描,称为电扫描。接收单元将收到的雷达回波送入主机,完成雷达的搜索、跟踪和测量任务。这就是相控阵技术。利用相控阵技术的雷达称为相控阵雷达。与机械扫描雷达相比,相控阵雷达的天线无需转动,波扫描更灵活,能跟踪更多的目标,抗干扰性能好,还能发现隐形目标。
相控阵雷达的军事应用十分广泛,在地面远程预警、机载和舰载预警、地面和舰艇防空系统、机载和舰载火控系统、炮位测量、靶场测量等领域,都已经使用相控阵雷达。

有代表性的相控阵雷达有美国的“丹麦眼镜蛇”和AN/EPS-115战略预警雷达、“爱国者”防空导弹系统用的AN/MPQ-53多功能相控阵雷达、“宙斯盾”指挥控制系统的相控阵雷达等。以色列为智利研制的“费尔康”预警机是世界上第一架相控阵雷达预警飞机,已于1995年5月交付智利空军。/中国国防报
舰载相控阵雷达的强大威力(转贴,作者不明,得罪)

雷达技术的革命性飞跃

随着21世纪军事高技术的突飞猛进,作战飞机和反舰导弹的性能不断提高,舰载雷达面临着反辐射导弹攻击、综合性电子干扰、反雷达隐身技术、利用雷达盲区低空和超低空突防等多种威胁,舰载多功能相控阵雷达应运而生。

舰载相控阵雷达采用一个或多个平面相控阵天线,天线阵面上排列着成百上千个阵元,每个阵元都能发射和接收雷达脉冲。通过计算机控制每个单元脉冲的相位和振幅,可以确定雷达整体波束的形状和方向。通俗地讲,就是用看不见的电磁波的扫描取代了雷达天线的机械转动。因此,一部多功能相控阵雷达能同时完成目标搜索、识别、捕获、跟踪、引导、导弹制导等多种功能,并具有扫描速度快、波束控制灵活、抗干扰能力强等特点,不仅可靠性高,而且信息显示便捷、数据处理速度快、反应时间短,即使在严重的杂波和高密度电子干扰条件下,也能有效地对付来自不同方向的饱和攻击。

在技术体制上,相控阵雷达又可依据雷达天线阵面的每一个阵元,是否直接接有一个固定的收发组件,分为有源和无源两种。无源,就是每一个阵元没有直接接有一个固定的收发组件,而是通过一个发射机,集中向天线阵面馈电,这样通过改变阵元脉冲的相位,就可以控制波束的方向,但阵元脉冲的振幅不可改变,故雷达波束的形状固定。有源,就是每一个阵元均直接接有一个固定的收发组件,这样就能分别控制阵元脉冲的相位和振幅,故波束形状和方向都可控,可靠性更高、抗电子干扰能力更强,并且发射功率峰值小,波束截获概率低、控制机构简单。

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