雷达微波新技术
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1.2.2 数字阵列雷达

数字阵列雷达是一种接收和发射波束都以数字方式实现的相控阵雷达。这种雷达具有幅相控制精度高、瞬时动态范围大、空间自由度高、波束形成灵活等特点,具备探测复杂目标能力强、抗干扰能力强、地形适应能力强、探测精度高等性能优势,可广泛应用于地面、机载、舰载、星载等平台环境,实现预警、监视、火控、制导等多种功能。

近年来,随着新型半导体器件、多功能芯片、新型电磁材料、高效开关电路和先进集成封装等相关技术的迅猛发展,数字阵列雷达在体制挖潜、功能扩展、成本控制等方面取得了进一步的突破。当前,可预测数字阵列雷达会在通用化、系列化和模块化的道路上继续向前发展。

1)数字阵列雷达的通用化

在数字阵列雷达系统中,数字天线阵面是诸多特征一致的数字收发单元的集合。天线阵面的上、下行信号是一些数字化信息,数字信号覆盖了雷达系统的很大部分。从通用化的设计角度出发,必须对数字收发单元等基本模块和数字阵列雷达整机制定严格的设计规范和相应的物理接口标准。当做到这点时,雷达设计师只需选用相关的基础模块进行合理地组合,就能设计出满足不同功能的数字阵列雷达。

2)数字阵列雷达的系列化

在新体制雷达的研制过程中,突破关键技术瓶颈最为重要,但成本也不容忽视。因为成本一直是限制相控阵雷达系统工程应用的一个重要因素。在未来的数字阵列雷达研制中,应大力倡导系列化设计理念,通过在频段上对数字阵列收发单元进行划分,在结构和接口上探索和制定数字阵列收发单元相应的标准,使得数字阵列收发单元适宜大规模的生产制造,从根本上降低雷达系统的成本。

3)数字阵列雷达的模块化

数字阵列雷达系统最重要的特点是具有自适应性。基于此,在雷达的研制过程中可进行模块化设计,可根据任务需求选择适当数量的单元或模块任意地扩充组合。阵列模块由若干数量的收发单元组成,每个收发单元包含波形产生、混频、功率放大和采样等部分,并可附加天线辐射单元。收发单元及阵列模块的一体化设计提高了系统的集成度,减小了系统尺寸,降低了系统的质量。