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相控阵雷达
来源:科技百科 专题:物理天地

大家可能读过《封神榜》和《西游记》吧? 《封神榜》中的二郎神与众不同,眉宇间多长了一只丹凤眼,真观四方,辨真伪.而《西游记》中神通广大的孙大圣,则具有一双火眼金睛.只要手搭凉篷就能识鬼神、辨妖魔.但任凭大圣如此了得的本领,白骨精还是从他眼皮底下逃遁了.然而,用我们现代的电子眼睛——相控阵雷达来对付白骨精的小小伎俩的话,那只不过“杀鸡用牛刀”罢了.相形之下,一向骄傲自大的孙大圣也只好自叹弗如了!

什么是相控阵雷达呢? 它的天线是数千个天线单元组成的阵列,并且各天线元间的射频能量和相位关系是可以控制的,用来改变天线口面上的电磁场分布,获得所需要的定向辐射或接收,形成波束的扫描多波束或其它形状的波束.当馈送给各天线元的微波的载波幅度.相位不同时,天线阵的辐射方向也不同.因此,在时间上连续不停地改变它们之间的相位差,便能使波束在一定的空间范围内扫描.它能在几个微秒的瞬间使波束从空间一个方向跳到另一个方向.同时,它还能形成多个波束,可以同时跟踪多个目标.例如由5000 个天线元组成的相控阵,可以同时形成50 个波束,也就是50 只眼睛! 二郎神是望尘莫及了!

相控阵雷达比常规雷达要复杂得多.实际上它是多部“子雷达”组成的“母雷达”.它的一切工作都是由电子计算机来完成的.一座巨型相控阵雷达,要用数十万个电子管和半导体晶体管、数百万个无线电元件、数千个天线元,接收和发射装置也是数以千计。

美国埃格林空军基地的远程警戒相控阵雷达AN/FDS—85 具有十三层楼那么高,它担负如下重任: ①探测自南面袭来的中程导弹和洲际导弹,作为南边的导弹预警系统;②发现和跟踪新出现的人造卫星,算出轨道并作记录;③检查已知人造卫星在空间的运行情况。

然而,遗憾的是,这座高度复杂的庞然大物于1965年1月5 日15 时15 分,由于它的发射机周围的胶合板因高压电弧着火而付之一炬.当然,现代的相控阵雷达有了相当的改进.具有可靠性好、效率高、体积小、重量轻的优点,使相控阵雷达具有旺盛的生命力。

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