Пассивная матрица с электронным сканированием

редактировать
Боевой самолет Микоян МиГ-31 со снятым носовым обтекателем, показывая его Заслон антенная решетка радара с пассивным электронным сканированием. Анимация, показывающая, как работает антенная решетка с пассивным электронным сканированием. Он состоит из решетки антенных элементов (A), питаемых от одного передатчика (TX). Питающий ток каждой антенны проходит через фазовращатель (φ), управляемый компьютером (C). Движущиеся красные линии показывают фронты радиоволн, излучаемых каждым элементом. Отдельные волновые фронты имеют сферическую форму, но они объединяются (накладываются ) перед антенной, чтобы создать плоскую волну, луч радиоволн, распространяющийся в определенном направлении. Фазовращатели задерживают радиоволны, постепенно идущие вверх по линии, поэтому каждая антенна излучает свой волновой фронт позже, чем тот, который находится под ней. Это приводит к тому, что результирующая плоская волна направляется под углом к ​​антенне. Показано, что скорость радиоволн сильно замедлена.

A пассивная решетка с электронным сканированием (PESA ), также известная как пассивная фазированная антенная решетка, представляет собой антенну, в которой луч радиоволн может быть направлен в разные стороны электронным способом (то есть антенна с фазированной решеткой ), в которой все элементы антенны подключены к одному передатчику (например, в качестве магнетрона, клистрона или лампы бегущей волны ) и / или приемника. Наибольшее распространение фазированные решетки используются в радарах . Большинство радаров с фазированной антенной решеткой в ​​мире - это PESA. Гражданская микроволновая система приземления использует массивы только для передачи PESA.

PESA отличается от активной антенной решетки с электронным сканированием (AESA), которая имеет отдельный блок передатчика и / или приемника для каждого антенный элемент, все управляется компьютером; AESA - это более совершенная, сложная и универсальная версия второго поколения исходной технологии фазированных решеток PESA.

Радиолокационные системы обычно работают путем подключения антенны к мощному радиопередатчику, излучающего короткий импульс сигнала. Затем передатчик отключается, а антенна подключается к чувствительному приемнику, который усиливает любые эхо-сигналы от целевых объектов. Измеряя время, необходимое для возврата сигнала, приемник радара может определить расстояние до объекта. Затем получатель отправляет полученный результат на какой-либо дисплей . Элементами передатчика обычно были клистронные трубки или магнетроны, которые подходят для усиления или генерации узкого диапазона частот до высоких уровней мощности. Чтобы сканировать часть неба, антенну радара необходимо физически перемещать в разные стороны.

В 1959 году DARPA разработало экспериментальный радар с фазированной антенной решеткой под названием ESAR с электронно-управляемой решеткой. Первый модуль, линейный массив, был построен в 1960 году. Он лег в основу AN / FPS-85.

. Начиная с 1960-х годов, новые твердотельные устройства, способные задерживать передатчик. сигнал контролируемым образом. Это привело к появлению первой на практике крупномасштабной пассивной антенной решетки с электронным сканированием или просто радара с фазированной решеткой. PESA брали сигнал от одного источника, разбивали его на сотни трактов, выборочно задерживали некоторые из них и отправляли на отдельные антенны. Радиосигналы от отдельных антенн перекрывались в пространстве, и интерференционные картины между отдельными сигналами контролировались, чтобы усилить сигнал в определенных направлениях и заглушить его во всех других. Задержками можно легко управлять с помощью электроники, что позволяет очень быстро управлять лучом, не перемещая антенну. PESA может сканировать объем пространства намного быстрее, чем традиционная механическая система. Благодаря прогрессу в области электроники, PESA добавили возможность генерировать несколько активных лучей, позволяя им продолжать сканирование неба, в то же время фокусируя меньшие лучи на определенных целях для отслеживания или наведения полуактивных радарных самонаводящихся ракет.. PESA быстро получили широкое распространение на кораблях и крупных стационарных объектах в 1960-х годах, за ними последовали воздушные датчики, поскольку электроника сократилась.

Список радаров PESA

Литература

Викискладе есть материалы, связанные с пассивными массивами с электронным сканированием.
Последняя правка сделана 2021-06-01 04:32:38
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте