相控阵雷达

相控阵雷达（ phased-array radar ），利用电子技术控制阵列天线各辐射单元的馈电相位，使波束指向快速变化的雷达。是一种电扫描雷达。

米格-35装备的甲虫-AE相控阵雷达

相控阵雷达由发射系统、天线阵列、波束控制器、接收和信号处理系统、中心计算机、终端显示系统等组成（见图）。其特点是具有控制波束指向的移相系统，并用计算机控制各主要部分。相控阵天线通常是由大量辐射器排列成的二维平面阵列定向天线。辐射器可以是偶极子、波导缝隙或其他形式。根据阵列天线原理，当各辐射器辐射的信号同相时，信号同相叠加，波束的最大值指向为天线阵面的法线方向。若目标在该方向上，接收时各辐射器收到的信号同相合成，回波信号最强。若目标在偏离天线面法线θ角的方向，相邻辐射器间所接收的回波有一定的行程差，从而有一定的相位差，回波信号减弱。如在各辐射器设置移相器，调整各辐射器的相位，以抵消上述行程差而使信号同相，则波束最大值就指向θ角方向。相控阵天线的移相器由电子计算机控制，相位变化速度快，因此波束的指向可以在数微秒内变换到天线搜索范围内的任意位置，并根据目标的位置、性质及其威胁程度控制波束扫描和驻留时间。相控阵雷达的发射机有两种基本类型。一种是由大功率电子管组成的集中馈电式发射机，其射频功率经过功率分配器，分送到天线的各个辐射器。另一种是分布馈电式发射机，由很多功率较小的功率源组成，每个发射单元与相应的天线辐射器紧密相联，各发射单元的功率在空间进行合成。采用固态发射机的称为全固态相控阵雷达。计算机为相控阵雷达的重要组成部分，它对发射信号波形和能量、天线波束的指向和形状、信号和数据处理以及雷达工作方式（搜索、跟踪等）进行程序化控制和自动化管理，并按目标环境自适应地选择工作方式和技术参数。相控阵雷达多种功能的适时转换，均由计算机软件来实现。

相控阵雷达组成示意图

相控阵雷达的特点是波束指向灵活，能实现无惯性快速扫描，数据率高；一个雷达可同时形成多个独立波束，分别执行搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能；目标容量大，在空域内监视、跟踪目标可达数百个；对复杂目标环境的适应能力强；抗干扰性能好。全固态相控阵雷达可靠性高，即使少量组件失效，仍能正常工作。但相控阵雷达设备复杂、造价昂贵、且波束扫描范围有限，最大扫描角为90°～120°，当需进行全方位监视时，需配置3～4个天线阵面。相控阵雷达主要应用于弹道导弹防御、靶场测量，以及对空监视、地面炮位侦察、火控、制导和航行管制等方面。

20世纪40年代出现用机械方法改变辐射器的相位以实现波束扫描的雷达。50年代后期，因机械扫描雷达不能满足对洲际弹道导弹防御的需要，开始研制相控阵雷达。60年代初，试验性的分米波段相控阵雷达问世。60年代末研制成高功率大型超高频相控阵雷达，其作用距离达6 000～7 000千米，能探测、跟踪、识别卫星和弹道导弹。70年代研制成功全固态预警相控阵雷达和用于导弹靶场测量的相控阵雷达。在战术防御方面，出现了车载、舰载的对空防御多功能相控阵雷达、炮位侦察校射相控阵雷达和机载多功能相控阵雷达。中国于70年代研制成功相控阵雷达。相控阵雷达的发展趋势是继续发展全固态相控阵雷达；发展共形阵天线技术；发展数字波束形成和自适应阵列处理技术等。