機載AESA雷達的發展概述

關于有源相控陣(AESA)雷達的研究始于上世紀60年代，最終歷經40余載的研究，成功在機載平臺上得到應用。?

美國國防部曾在一份關于發展美國軍用機載雷達的建議報告中特別強調了AESA可以極大地擴展雷達的功能和提高雷達的性能，21世紀美國的戰斗機雷達、預警與監視飛機的雷達都應是AESA體制的。事實上，除了F-22和F-35等新一代戰機都毫無例外地裝備AESA雷達外，美國對第三代現役戰斗機、轟炸機、預警和監視飛機的AESA改進都已列入計劃，并得到了相應的財政支持。業內一種普遍的觀點認為：從現在起再過十年，不掌握AESA雷達制造能力的廠商將沒有立足之地。除美國之外，俄國、法國、德國、荷蘭、瑞典、英國、以色列等西方國家也正在這一技術領域進行廣泛的合作開發和大量的資金投入。?

近50多年來，機載雷達不斷注入新的技術成果，性能大幅度提高。新技術是提高雷達探測能力的原動力。在單脈沖跟蹤體制未獲使用前，圓錐掃描體制的雷達很難對付敵方施放的角度欺騙干擾；沒有相參體制的脈沖多普勒雷達，就無法對付借著強大的地雜波掩護的低空入侵的飛機和導彈；沒有頻率捷變體制的雷達，就很難同現代戰爭中廣泛采用的各種雜波干擾相抗衡。相控陣技術是近年來正在發展的新技術，它比單脈沖、脈沖多普勒等任何一種技術對雷達發展所帶來的影響都要深刻和廣泛。進入上世紀80年代，機載相控陣雷達才初獲應用。先進的機載有源相控陣雷達是近期，即本世紀初才進入服役。AESA的成功應用是對傳統機載雷達的一次革命，她極大地擴展了雷達的應用領域和提高了雷達的工作性能，進而提高和豐富了作戰飛機執行任務的能力和作戰模式。

總的來說AESA雷達可以劃分為以下四代：

第一代：超可靠雷達(URR) ?(1985)

第二代：先進戰術戰斗機(ATF) (1989)

第三代：APG-77 (1996)

第四代：APG-80 (裝備F-16)、APG-77(V)1 (裝備 F-22)、APG-81 (裝備F-35)、及尺寸可變敏捷波束雷達 (SABR)

機載AESA雷達的優點主要有：?

1、雷達作用距離大幅度增長：由于AESA雷達T/R模組中的射頻功率放大器(HPA)同天線輻射器緊密相連，而接收信號幾乎直接耦合到各T/R模組內的射頻低噪聲放大器(LNA)，這就有效地避免了干擾和噪聲疊加到有用信號上去，使得加到處理器的信號更為"純凈" ，因此，AESA雷達微波能量的饋電損耗較傳統機械掃描雷達大為減少。?

2、解決了可靠性的瓶頸問題：由于信號的發射和接收是由成百上千個獨立的收/發和輻射單元組成，因此少數單元失效對系統性能影響不大。試驗表明，10%的單元失效時，對系統性能無顯著影響，不需立即維修；30%失效時，系統增益降低3分貝，仍可維持基本工作性能。這種"柔性降級"(graceful degradation)特性對作戰飛機是十分需要的。?

3、解決了同時多功能的難題：所謂同時多功能，即指有源相控陣能在同一時間內完成一個以上的雷達功能。它可以用一部分T/R模組完成一種功能，用另外的T/R模組完成其他功能；也可用時間分隔的方法交替用同一陣面完成多種功能。如雷達在進行地圖測繪(SAR/GMTI)、地物回避、地形跟隨、威脅回避的同時，還可實現對空中目標的搜索和跟蹤，并對其進行攻擊。由于AESA是由多個子陣組成，而每個子陣又是由多個T/R模組組成，因此，可以通過數位式波束形成(DBF)技術、自適應波束控制技術和射頻功率管理等技術，使雷達的功能和性能得到極大的擴展，可以滿足各種條件下作戰的需要。并能因此而開發出很多新的雷達功能和空戰戰術。?

下面是相控陣雷達的發展概況

第一次世界大戰中出現了人類最初的“高科技”防空探測設備是防空聽音器，它是雷達的雛形。防空聽音器，就像聽診器一樣，利用巨型的喇叭，監聽遠處飛機飛行時發出的噪聲和震動。一旦發現有敵機飛臨，操縱人員開始調整方向，面向敵機，以確定敵機的飛行方向，并引導戰斗機和高炮攔截。

自從二戰以來，雷達已經成為戰場上最主要、最核心和最關鍵的傳感器。在發現即為摧毀的現代戰場上，雷達的地位和重要性與日俱增。可以說，一個國家的雷達水平就是其軍隊戰斗力的決定因素。隨著軍工科技的發展和戰爭態勢的繼續演進，雷達的概念和技術特點更加多樣化，未來的雷達將不僅僅是作為單純的傳感器存在，還會是多功能頻譜管理和電子對抗的核心設備。

相控陣雷達，又稱作相位陣列雷達，是一種以改變雷達波相位來改變波束方向的雷達，因為是以電子方式控制波束而非傳統的機械轉動天線面方式，故又稱電子掃描雷達。相控陣雷達采用陣列天線實現波束在空間電掃描的雷達。高速飛機、導彈和人造地球衛星的出現，要求雷達具有更高的探測能力、更大的覆蓋空域、更高的數據率和適應多目標環境。

相控陣雷達的發展主要經歷了下面幾個階段：

審核編輯：黃飛

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