آرایه فازی فعال رادار. رادارهای آرایه فازی هواپیماهای آمریکایی

دامنه، تغییر فاز و طول موج (فرکانس) مشخصه اصلی هر موجی است

با تداخل، بسته به طول موج و اختلاف فاز بین آنها، امواج متقابلا یکدیگر را تقویت یا تضعیف می کنند. نقاط مختلففضا

برای اولین بار در یک جنگنده: رادار هواپیمای MiG-31 با PFAR "Zaslon"

PFAR "Irbis-E" روی هواپیماهای Su-35 نصب شده است

آخرین صدای جیر جیر: AFAR "Zhuk-AE" در MiG-35

رقبای غربی نیز AFAR های خود را دارند - به عنوان مثال، AN / APG-81 آمریکایی که قرار است روی F-35 امیدوار کننده نصب شود.

با کمک AFAR، شما همچنین می توانید یک بررسی توپوگرافی از منطقه را انجام دهید - بدون اینکه حواس شما را از کار اصلی رادار داخلی پرت کنید (تصویر توسط AFAR AN / APG-81 گرفته شده است)

چراغ های جلو نه تنها در هواپیماها بلکه در رادارهای زمینی نیز استفاده می شود (عکس رادار چند منظوره Don-2N را نشان می دهد) ...

... و در کشتی های نیروی دریایی - مانند چهار رادار 348 در ناوشکن چینی هایکو

آرایه های آنتن فازی (PAR) مهمترین ابزار رادارهای مدرن و دقیق ترین "چشم" جنگنده های مدرن هستند. شایان ذکر است که دو انواع ممکن- غیرفعال (به عنوان مثال، "Zaslon" - اولین PFAR جهان، نصب شده بر روی جنگنده های MiG-31) و فعال (به عنوان مثال، "Zhuk-AE" در MiG-35 جدید). اعتقاد بر این است که AFAR - عنصر مورد نیازهواپیمای نسل پنجم اما برای اینکه بفهمید چیست و چگونه کار می کند، باید از راه دور شروع کنید.

کلمه کلیدیدر اینجا - "آنتن". به یاد بیاوریم که هر آنتنی وسیله ای برای انتشار و دریافت امواج رادیویی است. آنتن ها هم برای ارتباطات و هم برای شناسایی تجهیزات دشمن استفاده می شوند. در ساده‌ترین حالت، آنتن به شکل خفاش کار می‌کند و اولتراسوند را در فضا منتشر می‌کند که برای گوش ما قابل شنیدن نیست، که با انعکاس از اجسام اطراف، تصوری از آنها به حیوان می‌دهد.

اولین رادارهایی که از جزایر بریتانیا در برابر حملات لوفت وافه دفاع کردند، به این ترتیب عمل کردند: آنها گسیل رادیویی را در فضا منتشر کردند و به سیگنال بازتاب شده "گوش دادند". از ویژگی های انعکاس، می توانید برخی از خصوصیات جسمی را که موج رادیویی را منعکس می کند - به عنوان مثال، مختصات آن، محاسبه کنید. با این حال، از آن زمان، هم علم و هم فناوری گام بزرگی به جلو برداشته‌اند و چراغ‌های جلوی مدرن بیشتر از یک رایانه جدید - به ماشین رمزگذاری Colossus (در مقاله "بریتیش کولوسوس" در مورد آن صحبت کردیم، شبیه اجداد خود نیستند).

برخلاف یک آنتن ساده، آرایه آنتننشان می دهد کل آرایهاز صدها (و گاهی اوقات هزاران) ساطع کننده منفرد. همه این فرستنده ها به طور هماهنگ کار می کنند، به گونه ای که فازهای امواج رادیویی ساطع شده توسط آنها به شیوه ای پیچیده تغییر می کند (از این رو تعریف "مرحله ای").

به یاد بیاورید که یک موج رادیویی، مانند هر موج دیگری، یک نوسان عرضی از میدان های الکتریکی و مغناطیسی است. و مانند هر تردید "شایسته"، با این ویژگی مشخص می شود:

دامنه، که "قدرت" ارتعاش را تعیین می کند.

طول موج و فرکانس ارتعاش مرتبط این مقدار ماهیت نوسان الکترومغناطیسی را تعیین می کند. امواج رادیویی دارای طول موج هایی از دهم میلی متر تا ده ها متر هستند. برای رادار از طول موج های سانتی متری با فرکانس حدود 3-30 گیگاهرتز استفاده می شود.

فاز - یعنی وضعیت سیستم نوسانی در این لحظهزمان. از آنجایی که طول موج و فرکانس ما در اصل ثابت است، فاز سیگنال رادار "موقعیت" فعلی موج را در مقیاس دامنه نشان می دهد.

از میان این ویژگی ها، ما به خصوص به فاز یا بهتر بگوییم اختلاف فاز نوسانات علاقه مندیم. از درس فیزیک مدرسه، ما به یاد داریم که امواج، که در نقاط مختلف فضا با هم برخورد می کنند، تداخل می کنند، یعنی مطابق با تفاوت فازهای خود در این نقاط، با یکدیگر "دوباره ترکیب می شوند". آنها می توانند همدیگر را تقویت و همدیگر را تضعیف کنند.

بیایید یک انحراف نظری کوچک را تمام کنیم و به PAR ها بازگردیم. همانطور که به یاد داریم، هر آنتن در آرایه به طور جداگانه از سایرین تابش می کند، اما با هماهنگی آنها - به طوری که اختلاف فاز سیگنال های رادیویی ساطع شده توسط آنها قابل کنترل باشد - به این معنی که شما می توانید تداخل امواج را در نقاط کنترل کنید. فضایی که نیاز داریم با این کار فوراً به مزایای زیادی دست خواهیم یافت.

اول، ما به میل خود قادر خواهیم بود سیگنال را به صورت عریض یا بسیار باریک جهت دهی کنیم و در اصل، متفاوت ترین شکل مورد نیاز خود را به آن بدهیم. این اجازه می دهد و به طور قابل توجهی در مصرف انرژی صرفه جویی می کند و "اسکن" را فقط در مناطق مورد علاقه ما افزایش می دهد.

برای باریک کردن پرتو، البته می توانید از یک آنتن دیش هیپربولیک معمولی استفاده کنید، اما نصب آن در هواپیما مشکل ساز است و کنترل پرتو آن مستلزم چرخش کل آنتن است - و این کار آسانی نیست. چنین آنتن هایی در اصل روی هواپیماهای قبلی نصب می شوند، اما این کار هم دست و پا گیر و هم کند است و اگر شروع به چرخش آنتن با سرعت کافی کنید، ناگزیر مشکلات کنترلی ایجاد می شود.

این ما را به دومین مزیت HEADLIGHTS می رساند: برای تغییر جهت پرتو رادیویی، ما نیازی به چرخاندن خود HEADLIGHTS نداریم: کافی است اختلاف فاز سیگنال های ساطع شده توسط آنتن ها را تغییر دهیم. این بدان معنی است که تجهیزات هیدرولیک حجیم و پیچیده مورد نیاز نیست و زمان برای چرخاندن یک آنتن حجیم تلف می شود: سوئیچینگ فاز توسط الکترونیک کنترل می شود و حرکت "توجه" متمرکز آرایه فازی تقریباً بلافاصله اتفاق می افتد.

در این مورد، PAR یک سیگنال را از همه جهت دریافت می کند - اما در برخی از آنها بسیار حساس تر می شود، که آن را به ویژه برای ردیابی یک هدف شناسایی شده مفید می کند. این قبلاً چیزی است که از سوار شدن در هیچ هواپیمای شرمنده نیست!

ابتدا برای این منظور از آرایه های آنتن فازی غیرفعال (PFAR) استفاده شد که دارای یک امیتر و یک گیرنده است. سلول های آن حاوی فرستنده ها و گیرنده های جداگانه نیستند، بلکه شیفترهای فاز خاصی هستند که با دریافت سیگنال از امیتر، فاز آن را تغییر می دهند. راه درست... اما نسخه مدرن تر آرایه فازی فعال (AFAR) است که هر سلول آن فرستنده و گیرنده خود را دارد، اگرچه، البته، همه آنها تحت کنترل یک مرکز الکترونیکی واحد کار می کنند. هر سلول AFAR خود سیگنالی را ساطع می کند که در فاز و فرکانس و در بیشترین حالت کنترل می شود نسخه های پیچیده- و در دامنه.

برخلاف PFAR، آنها بسیار حساس تر و قابل اعتمادتر هستند: خرابی امیتر یا گیرنده کل AESA را به یک توده آهن بی فایده تبدیل نمی کند، بلکه به کار خود ادامه می دهد: صدها گیرنده-فرستنده در AFAR وجود دارد! خوب، رایانه‌های قدرتمند مدرن قابلیت‌های این ابزار را بیشتر گسترش می‌دهند و به شما امکان می‌دهند به طور همزمان ده‌ها هدف، از جمله اهداف زمینی را ردیابی کنید - و حتی زمین را به موازات کار اصلی نقشه برداری کنید.

علاوه بر این، کار با آن امکان پذیر می شود فرکانس های مختلفتشعشع، افزایش مصونیت صوتی، یا مثلاً استفاده از AFAR برای تداخل با دشمن: یک قسمت از سلول ها به عنوان رادار و دیگری به عنوان مسدود کننده عمل می کند. در نهایت، آنها مقرون به صرفه تر هستند: در PFAR تلفات سیگنال زیادی در هنگام انتقال به شیفترهای فاز وجود دارد، اما در AFAR آنها به سادگی وجود ندارند.

البته در این دریای عسل جا و مقداری قیر بود. سردرد اصلی توسعه دهندگان رادار AFAR سرد شدن است. چنین توده ای از قطره چکان ها به شدت بیش از حد گرم می شود و حتی در پرواز هوا خنک کننده کاملاً ناکافی است و باید از یک سیستم مایع پر از مبردهای ویژه استفاده کنید.

مشکل دیگر هزینه است: در AFAR مدرن، تعداد عناصر سلولی منفرد به صدها یا حتی 1-1.5 هزار می رسد. خوب.

آنتن آرایه فازی فعال (دور) - نوعی آنتن آرایه فازی (PAR).

در یک آرایه فازی فعال، هر عنصر آرایه یا گروهی از عناصر فرستنده مایکروویو مینیاتوری خود را دارد که از یک لوله فرستنده بزرگ که در رادارهای آرایه فازی غیرفعال استفاده می‌شود، صرف نظر می‌کند. در یک آرایه فازی فعال، هر عنصر شامل یک ماژول است که شامل یک شکاف آنتن، یک تغییر دهنده فاز، یک فرستنده و اغلب یک گیرنده است.

مقایسه با یک شبکه غیرفعال

در یک آرایه غیرفعال معمولی، یک فرستنده منفرد با توان چند کیلووات، صدها عنصر را تغذیه می کند که هر یک از آنها فقط ده ها وات توان ساطع می کنند. با این حال، یک تقویت‌کننده ترانزیستور مایکروویو مدرن می‌تواند ده‌ها وات نیز تولید کند، و در یک رادار آرایه فازی فعال، چند صد ماژول، هر یک ده‌ها وات، یک پرتو رادار اصلی قدرتمند با چندین کیلووات ایجاد می‌کند.

در حالی که نتیجه یکسان است، آرایه های فعال بسیار قابل اعتمادتر هستند، زیرا شکست یکی از عناصر گیرنده-فرستنده آرایه، الگوی جهت آنتن را مخدوش می کند، که تا حدودی ویژگی های مکان یاب را کاهش می دهد، اما به طور کلی عملیاتی می ماند. خرابی فاجعه بار لامپ فرستنده، که مشکل رادارهای معمولی است، به سادگی نمی تواند اتفاق بیفتد. مزیت اضافی - صرفه جویی در وزن بدون لامپ بزرگ قدرت بالاسیستم خنک کننده مرتبط و منبع تغذیه ولتاژ بالا.

یکی دیگر از ویژگی هایی که فقط در آرایه های فعال قابل استفاده است، توانایی کنترل بهره واحدهای انتقال و دریافت واحد است. اگر بتوان این کار را انجام داد، دامنه زوایایی که از طریق آنها می توان پرتو را منحرف کرد بسیار افزایش می یابد، و بنابراین بسیاری از محدودیت های هندسه آرایه که آرایه های فازی معمولی دارند را می توان دور زد. به چنین شبکه هایی شبکه های ابر بزرگنمایی می گویند. از ادبیات منتشر شده مشخص نیست که آیا آرایه آنتن موجود یا برنامه ریزی شده از این تکنیک استفاده می کند.

ایرادات

فناوری AFAR دو مشکل اساسی دارد:

اتلاف قدرت
اولین مشکل اتلاف برق است. با توجه به معایب تقویت کننده های ترانزیستور مایکروویو (مدار مجتمع مایکروویو یکپارچه، MMIC (انگلیسی)روسی ، راندمان فرستنده ماژول معمولاً کمتر از 45٪ است. در نتیجه، AFAR ساطع می کند تعداد زیادی ازگرمایی که باید دفع شود تا تراشه‌های فرستنده ذوب نشوند و به آرسنید گالیم مایع تبدیل نشوند - قابلیت اطمینان GaAs MMIC در دماهای پایین عملیاتی بهبود می‌یابد. خنک کننده هوای سنتی، که در کامپیوترهای معمولی و سیستم های اویونیک استفاده می شود، برای چگالی بسته بندی بالای عناصر AFAR مناسب نیست، در نتیجه AFAR های مدرن با مایع خنک می شوند (پروژه های آمریکایی از مبرد پلی آلفائولفین (PAO) مشابه سیال هیدرولیک مصنوعی استفاده می کنند). یک سیستم خنک کننده مایع معمولی از پمپ هایی استفاده می کند که مبرد را از طریق کانال های موجود در آنتن تزریق می کند و سپس آن را به مبدل حرارتی تخلیه می کند - این می تواند یک خنک کننده هوا (رادیاتور) یا یک مبدل حرارتی در مخزن سوخت باشد - با مایع دوم که گرما را خنک می کند. حلقه تبادل برای حذف تب شدیداز مخزن سوخت

در مقایسه با رادار جنگنده معمولی با هوا خنک شده AFAR قابل اطمینان تر است، اما برق بیشتری مصرف می کند و نیاز به خنک کننده شدیدتری دارد. اما AFAR می تواند قدرت انتقال بسیار بالاتری را ارائه دهد که برای برد تشخیص هدف بیشتر ضروری است (با این حال، افزایش قدرت ارسال دارای یک اشکال است - افزایش مسیری که در طول آن شناسایی رادیویی دشمن یا RWR می تواند رادار را شناسایی کند). .

قیمت
مسئله دیگر هزینه تولید انبوه ماژول ها است. برای رادار جنگنده‌ای که معمولاً به 1000 تا 1800 ماژول نیاز دارد، در صورتی که قیمت هر یک از ماژول‌ها بیش از صد دلار باشد، هزینه AFAR غیرقابل قبول می‌شود. ماژول های اولیه حدود 2000 دلار هزینه داشتند که اجازه استفاده گسترده از AFAR را نمی داد. با این حال، هزینه چنین ماژول ها و تراشه های MMIC به طور مداوم در حال کاهش است، زیرا هزینه توسعه و تولید آنها به طور مداوم در حال کاهش است.

با وجود معایب، آرایه‌های فازی فعال تقریباً از هر نظر بهتر از آنتن‌های رادار معمولی عمل می‌کنند و عملکرد ردیابی و قابلیت اطمینان بالاتری را ارائه می‌کنند، البته با کمی افزایش پیچیدگی و احتمالاً هزینه.

ماژول دریافت و ارسال

ماژول فرستنده گیرنده AFAR

ماژول دریافت و ارسال- این اساس کانال فضایی پردازش سیگنال در AFAR است.

آن شامل عنصر فعال- تقویت کننده ای که این دستگاه را به صورت الکترودینامیکی غیر متقابل می کند. بنابراین، برای اطمینان از اینکه دستگاه می تواند هم برای دریافت و هم برای انتقال کار کند، کانال های فرستنده و گیرنده در آن از هم جدا می شوند. جداسازی یا توسط یک کموتاتور یا توسط یک سیرکولاتور انجام می شود.

کانال دریافت

قسمت کانال دریافتشامل دستگاه های زیر است:

• دستگاه محافظ گیرنده- معمولاً یا یک برقگیر یا یک وسیله آستانه دیگری که از بارگذاری بیش از حد کانال گیرنده جلوگیری می کند.
• آمپلی فایر کم نویز- دو یا چند مرحله تقویت سیگنال فعال.
• فازر- دستگاهی برای تاخیر فاز سیگنال در کانال برای تنظیم توزیع فاز در کل دیافراگم گریتینگ.
• تضعیف کننده- وسیله ای برای تنظیم (کاهش، تضعیف) دامنه سیگنال برای تنظیم توزیع دامنه در امتداد دهانه گریتینگ.

کانال انتقال

ترکیب کانال فرستنده مشابه ترکیب کانال گیرنده است. تفاوت در عدم وجود یک دستگاه حفاظتی و نیاز به نویز کمتر برای تقویت کننده است. اما تقویت کننده فرستنده باید توان خروجی بالاتری نسبت به تقویت کننده گیرنده داشته باشد.

تولید رادارهای روی برد با AFAR

• AN / APG-63 (V) 2/3 (F-15 C / E)
• AN / APG-79 (F / A-18 E / F)
• AN / APG-80 (F-16 Block 60)
• AN / APG-81 (F-35)
• AN / APQ-181 (B-2 Spirit)
• EL / M-2052 (F-15، MiG-29، Mirage 2000)

را نیز ببینید

پیوندها

بنیاد ویکی مدیا 2010.

یوری ایوانوویچ بلی در سال 1951 به دنیا آمد. او از مدرسه عالی فنی مسکو به نام V.I. فارغ التحصیل شد. N.E. باومن. از سال 1974 - در خدمت سربازی... وی به عنوان نماینده نظامی در پژوهشکده ابزارسازی، معاون رئیس اداره سفارشات نیروی هوایی خدمت کرد. از سال 1987 - رئیس دفتر نمایندگی نظامی در NIIP. درجه نظامی - سرهنگ. از مارس 1998 - مدیر NIIP. در حال حاضر - مدیر کل JSC NIIP im. V.V. تیخومیروف". دکترای علوم (مهندسی)، آکادمی آکادمی بین المللی اطلاعات، عضو شورای علمی و فنی مجتمع صنعتی نظامی تحت دولت فدراسیون روسیه. سرلشکر نشان های دوستی و "برای خدمات به میهن" درجه IV.

یکی از اجزای اصلی توانایی‌های رزمی بالای جنگنده‌های مدرن، سیستم کنترل سلاح کامل است که بر پایه یک ایستگاه راداری قدرتمند هوابرد است. تمام جنگنده های خانواده Su-27 و Su-30 که به بازار جهانی عرضه می شوند و در نیروی هوایی داخلی خدمت می کنند مجهز به سیستم های کنترل تسلیحاتی هستند که در OJSC "موسسه تحقیقاتی مهندسی ابزار به نام V.I. V.V. تیخومیروف". NIIP پیشگام در زمینه رادارهای آرایه فازی (PAR) است. برای اولین بار از رادار تیخومیروفسکایا با آرایه فازی بر روی جنگنده رهگیر میگ 31 استفاده شد. با شروع هواپیمای Su-30MKI، رادارهایی با هدلایت بر روی جنگنده های سوخو نصب شده اند. امسال آزمایش یک جنگنده چند منظوره جدید Su-35 آغاز شد که NIIP پیشرفته ترین رادار در کلاس خود را با آرایه فازی غیرفعال "Irbis-E" برای آن ایجاد کرد. و برای یک جنگنده آینده دار نسل پنجم، Tikhomirovites در حال توسعه اولین رادار خود با آرایه آنتن فازی فعال (AFAR) هستند. برای اطلاع از نحوه پیشرفت کار روی این موضوعات، خبرنگار Vzlyot آندری فومین با مدیر کل OAO N.I ملاقات کرد. V.V. تیخومیروف "توسط یوری بلی، که با مهربانی موافقت کرد با مجله ما مصاحبه کند.

یوری ایوانوویچ، لطفاً به ما بگویید که آزمایشات سیستم کنترل رادار با آرایه فازی "Irbis-E" چگونه در حال انجام است.

برنامه با موفقیت در حال توسعه است. ما به پرواز در آزمایشگاه پرواز Su-30MK2 با مجموعه ای آزمایشی از سیستم های کنترل راداری Irbis-E با فرستنده 1 کیلوواتی ادامه می دهیم - تقریباً یک سال و نیم است که پرواز می کنیم و تأیید ویژگی های اصلی را دریافت کرده ایم. بیشتر حالت ها کار شده اند، به ویژه - حالت هوا به هوا چند منظوره، حالت تشخیص دوربرد، حالت های هوا به سطح با کم، متوسط ​​و کیفیت بالا... علاوه بر این، مجموعه ای از واحدهای کنترل راداری ساخته شده است، از جمله یک فرستنده استاندارد 5 کیلوواتی برای سریال Irbis-E که در حال انجام آزمایشات آزمایشگاهی است - ما در حال تکمیل آنها هستیم. تمام و کمالامسال

علاوه بر این، ما دو مجموعه کامل از سیستم های کنترل راداری را برای نصب بر روی هواپیمای آزمایشی Su-35 ساخته ایم. اولین آنها که قبلاً در آزمایشگاه های NIIP و سپس در بخش های مربوطه KnAAPO آزمایش شده است، روی نسخه دوم Su-35 نصب شده است. زمانی که طبق برنامه آزمایشی هواپیما نوبت تست پروازی مجموعه رادار رسید، آن را روشن می کنیم. برای اطمینان از آزمایش های Irbis بر روی Su-35، یک ایستگاه کنترل و تعمیر خودرو (KRAS) با محل کار آماده شده است - بنابراین، ما به زودی پرواز را در یک هواپیمای واقعی با مجموعه ایربیس در مقیاس کامل آغاز خواهیم کرد. مجموعه دوم برای نمونه اولیه هواپیمای بعدی نیز ساخته شده، توسط ما بررسی و تحویل پذیرش شده است. همچنین به زودی روی برد نصب خواهد شد. بنابراین، برنامه آزمایشی Irbis در حال انجام است و تا زمانی که Su-35 برای تولید سریال آماده شود، سیستم راداری آن به طور کامل توسعه خواهد یافت.

سیستم کنترل رادار با چراغ های جلو "میله ها" که اکنون در مقیاس بزرگ تولید می شود. این جنگنده برای جنگنده های Su-30MKI، Su-30MKM و Su-30MKA که توسط نیروهای هوایی هند، مالزی و الجزایر عرضه می شود، استفاده می شود. علاوه بر این، تولید مجاز "Bars" در هند در حال توسعه است و V.V.

آیا امکان نصب ایربیس بر روی هواپیماهای Su-27 که قبلاً تولید شده بود، در جریان نوسازی آنها وجود دارد؟

این گزینه در چارچوب برنامه Su-27SM2 ​​کار شده است. در واقع، این سیستم کنترل راداری است که در حال حاضر در آزمایشگاه پرواز با فرستنده کیلووات در حال آزمایش است (قدرت هواپیما اجازه استفاده از فرستنده 5 کیلوواتی را در Su-27 که قبلا منتشر شده است را نمی دهد). بنابراین، نسخه ایربیس که اکنون در آزمایشگاه پرواز است، یک کیت تقریباً آماده برای مدرن کردن هواپیماهای جنگی است. با این حال ، ظاهراً به دلیل ملاحظات مالی ، تصمیم گرفته شد که مدرن سازی Su-27SM بدون تغییر نوع رادار ، بلکه فقط افزایش قابلیت های آن - معرفی حالت های جدید ، اطمینان از استفاده از انواع جدید سلاح ها و غیره توسعه یابد. چنین هواپیمایی ساخته شد و امسال وارد تست های پروازی شد. اما باید در نظر داشت که آزمایش ها می تواند بیش از یک سال طول بکشد و منابع تقویم باقیمانده جنگنده های جنگی که "جوان ترین" آنها در اوایل دهه 90 منتشر شدند، در عین حال، به طور پیوسته در حال کاهش است. تنها راه برون رفت از این وضعیت می تواند خرید هواپیماهای جدید - از نوع Su-35 باشد که بلافاصله یک سیستم راداری Irbis در هواپیما وجود دارد. نیروی هوایی روسیه قبلاً به چنین تصمیمی نزدیک شده است. در مراسم معرفی Su-35 در LII برای مطبوعات در ژوئیه امسال، فرمانده کل نیروی هوایی، سرهنگ الکساندر زلین، گفت که امکان سفارش هواپیماهای جدید از نوع Su-35 وجود دارد. برای تسلیح مجدد دو یا سه هنگ نیروی هوایی روسیه در نظر گرفته شده بود.

آیا برنامه‌ای برای توسعه نسل قبلی ایربیس، سیستم راداری Bars که در هواپیماهای نوع Su-30MKI استفاده می‌شود، وجود دارد؟ آیا جایی برای حرکت در این موضوع وجود دارد؟

هنوز جا برای حرکت هست. به عنوان مثال، Su-30MKI را در نظر بگیرید. آزمایش‌های ارزیابی پیکربندی بارها بر روی هواپیمای Su-30MKI در هند انجام شده است که حذف همه نظرات را تأیید کرده است. و اکنون نیروی هوایی هند این سوال را مطرح می کند: همه 140 هواپیما را مطابق با آن انجام دهید برنامه دارای مجوز، محاسبه شده تا سال 2014، در پوشش تایید شده در اواخر دهه 90. - غیر منطقی بنابراین، آنها به ما پیشنهاد می کنند که نوسازی "بارها" را در فرآیند تولید مجوزدار انجام دهیم. خواستار استفاده از AFAR بر روی آن است. به نوبه خود، ما پیشنهاداتی را ارائه کرده ایم که برای نوسازی دو مرحله ای ارائه می شود. در مرحله اول، «بارها» با آرایه فازی غیرفعال باقی می‌ماند، اما قابلیت‌های رادار از نظر حالت‌ها و ویژگی‌های عملیاتی افزایش می‌یابد. و در مرحله دوم، با در نظر گرفتن زمینه های AFAR که تا آن زمان در چارچوب کار بر روی هواپیمای نسل پنجم به دست آمده بود، میله ها می توانند از قبل به یک آرایه آنتن فازی فعال مجهز شوند. نیروی هوایی هند در حال حاضر در حال بررسی این پیشنهادات ما است و ما امیدواریم که به زودی تصمیمی در مورد نحوه انجام نوسازی بارسا گرفته شود.

سیستم کنترل رادار "Irbis-E" روی هواپیمای Su-35 = در نمایشگاه هوایی MAKS-2007 (در بالا) و آزمایشگاه پرواز Su-30MK2 (در زیر)

اگر در مورد نوسازی صحبت می کنیم، لطفاً به ما بگویید که کار بر روی نوسازی SUV Zaslon جنگنده-رهگیرهای MiG-31 چگونه پیش می رود. نیروی هوایی روسیه قبلاً رسماً اعلام کرده است که در بهار امسال اولین هواپیمای مدرن شده از این نوع را دریافت کرده است.

با رفتن به موضوع "موانع"، ابتدا باید توجه داشته باشید که این موضوع ماست توسعه اساسی، که با آن استفاده از اسکن الکترونیکی در هواپیما، استفاده از رایانه های دیجیتال را آغاز کردیم - این اولین بار در عمل داخلی ما بود. SUV "Zaslon" با آرایه مرحله‌ای روی جنگنده MiG-31 نه تنها برای NIIP im یک اولویت مطلق است. V.V. تیخومیروف، بلکه در سراسر کشور ما. سال ها از آن زمان می گذرد (و MiG-31 در سال 1981 پذیرفته شد) و البته این مجموعه نیاز به مدرن سازی دارد. این کار ادامه دارد. سال گذشته اولین مرحله از آزمایشات مشترک دولتی (GSI) میگ 31 مدرن به پایان رسید. کارخانه Leninets شروع به عرضه سیستم های اصلاح شده برای هواپیماهای تولیدی کرد و اولین آنها در سال جاری وارد خدمت شد. همزمان، آزمایش‌های مرحله دوم GSE در GLIT در آختوبینسک در حال انجام است که قرار است تا پایان سال جاری تکمیل شود.

قبلا چه کاری انجام شده است؟ اولاً، نوسازی بر حوزه اطلاعات و کنترل کابین خلبان ناوبر تأثیر گذاشت: سیستم جدیدنشانگر روی LCD با انواع جدید نمایش اطلاعات. دوم اینکه برد مجموعه افزایش یافته است. سوم، دامنه سلاح های مورد استفاده افزایش یافته است. در همان زمان، خود آنتن بدون تغییر باقی می ماند، اما برخی از واحدهای VCS تغییر می کنند، سیستم کامپیوتر به طور کامل جایگزین می شود. ماشین‌هایی که قبلاً متوقف شده بودند در MiG-31 جای خود را به رایانه‌های داخلی مدرن نسل جدید می‌دهند. در آینده قصد داریم قابلیت های این مجموعه را بیش از پیش افزایش دهیم.

و در نهایت، به مهمترین چیز می رسیم - کار بر روی AFAR. کمی بیش از یک سال پیش، در نمایشگاه هوایی MAKS-2007، قطعات کاملی از نمونه های اولیه آرایه های فازی فعال توسعه یافته توسط NIIP برای اولین بار نمایش داده شد. همانطور که می دانید، موسسه شما توسعه دهنده اصلی سیستم رادیو الکترونیکی با AFAR برای هواپیماهای نسل پنجم است. این آثار چگونه در حال توسعه هستند؟

طبق قراردادی که با شرکت سوخو بسته ایم، کار طبق برنامه پیش می رود. توسط این جدول زمانیدر نوامبر سال جاری، اولین دستگاه با اندازه کامل مجهز به ماژول های فرستنده گیرنده و AFAR تنظیم شده برای اتصال به بقیه بلوک های ایستگاه به جایگاه تحویل داده می شود. امروز اولین آنتن در حال حاضر به طور کامل مونتاژ، تکمیل و به راه اندازی منتقل شده است. تولید ماژول های گیرنده و فرستنده مبتنی بر ریز مدارهای یکپارچه در NPP Istok راه اندازی شده است، نمونه دوم در حال مونتاژ است و خرید قطعات و ماژول های نمونه سوم آغاز شده است. بنابراین، امروز ما در حال حاضر سه آنتن در حال تولید داریم. آنها به طور مداوم برای آزمایش بیرون خواهند رفت - اولین، همانطور که گفتم، در نوامبر، دوم - در مارس-آوریل سال آینده و غیره. قرار است در اوایل سال آینده، AFAR بر روی یکی از اولین نمونه های اولیه هواپیمای نسل پنجم که در حال حاضر در KnAAPO ساخته می شود، نصب شود و در سال 2010 آزمایش پرواز خود را آغاز کند. امروزه با اطمینان می توان گفت که تمام مشکلات فنی در توسعه و ساخت ماژول های فرستنده گیرنده برطرف شده است. اکنون ما در مورد آنتن به طور کلی سؤالات را حل می کنیم - در مورد خنک کننده، جفت شدن، کنترل پرتو، اما، تأکید می کنم، همه چیز مطابق با برنامه مصوب در حال حرکت است. با پیشرفت آزمایش، ما به تدریج ترکیب مجموعه را افزایش خواهیم داد - ابتدا در غرفه ها، سپس در هواپیماها، در پایان - به مجموعه کامل ارائه شده در شرایط مرجع خواهیم رسید.

قطعه ای از نمونه اولیه در مقیاس کامل از X-range AFAR که توسط N.I. V.V. تیخومیروف، اولین بار در نمایشگاه هوایی MAKS-2007 در اوت 2007 به نمایش عمومی درآمد.

کل چرخه آزمایش و تنظیم دقیق AFAR ممکن است چقدر طول بکشد؟

همانطور که می دانید، توسعه یک رادار مدرن معمولاً 5-7 سال طول می کشد. بنابراین، اگر سال 2008 فعلی را به عنوان نقطه شروع در نظر بگیریم، زمانی که آزمایش واقعی تجهیزات آغاز شد، می‌توان فرض کرد که سیستم ما تا حدود سال‌های 2014-2015 کاملاً آماده بهره‌برداری خواهد بود. وضعیت در خارج از کشور نیز مشابه است: حتی با F-22 که برای مدت طولانی وارد خدمت شده است، همه حالت های AFAR به طور کامل کار نشده اند. در این راستا، لازم به ذکر است که NIIP آنها. V.V. Tikhomirova تجربه زیادی در زمینه آنتن های آرایه فازی دارد. آمریکایی ها در یک زمان مرحله چراغ های جلو غیرفعال را از دست دادند - حرکت از توری های شکاف دار به طور مستقیم به AFAR. ما تجربه گسترده ای در زمینه آرایه فازی داریم که حدود 40 سال است (و استدلال می کنیم که AFAR با آرایه فازی غیرفعال در واقع فقط در طراحی تکنولوژیکی امیترها متفاوت است و ما بقیه موارد ریاضی را در نظر می گیریم. و دستگاه مدلسازی از آرایه فازی که قبلاً به خوبی توسط ما تسلط یافته است) ، که مزایای جدی به ما می دهد ، از جمله. و زمان تنظیم دقیق ما چنین پیشرفت هایی را در آرایه فازی در اختیار داریم که هیچ کس دیگری در جهان نداشته است!

شما احتمالاً کار روی AFAR را دنبال می کنید که هم در خارج از کشور و هم در کشور ما در حال انجام است. آیا می توانید هر یک از ویژگی های پروژه خود را نسبت به سایرین، مزایای آن نام ببرید؟

خوب، مقایسه با آمریکایی ها نسبتاً دشوار است، زیرا اطلاعات واقعی (و نه تبلیغاتی) بسیار کمی وجود دارد و فقط می توان با برخی علائم غیر مستقیم قضاوت کرد. اما ما معتقدیم که ویژگی‌هایی را تعیین کرده‌ایم و در حال اجرا هستیم که دست‌کم پایین‌تر نیستند، اما در واقع تا حدودی برتر از آن‌هایی هستند که مثلاً رادارهایی با AFAR هواپیماهای F-22 و F-35 در اختیار دارند. در مورد کارهایی که توسط دیگر توسعه دهندگان رادار داخلی انجام می شود، تفاوت اصلی در فناوری نهفته است. ما به مدرن ترین فناوری های جهان از ریزمدارهای مایکروویو یکپارچه تکیه می کنیم، در حالی که همکاران داخلی ما از به اصطلاح استفاده می کنند. فناوری های هیبریدی، که به عنوان مثال قبلاً در اروپا رها شده اند. مانند ما، آمریکایی ها AFAR های خود را بر روی ریزمدارهای یکپارچه می سازند، با چشم انداز افزایش درجه یکپارچگی آنها و انتقال در آینده به آنچه "پوشش فکری" نامیده می شود - یعنی، ماژول های فرستنده گیرنده را می توان در هر نقطه از هواپیما قرار داد و میدان تشعشع مورد نیاز را تشکیل داد. بنابراین، ما در مسیر اصلی توسعه جهانی AFAR قرار داریم.

آیا می توان گفت که فناوری های به دست آمده در طول توسعه AFAR تحت این برنامه می تواند در آینده برای ایجاد رادار برای سایر هواپیماها و به طور کلی برای سایر تجهیزات مورد استفاده قرار گیرد؟

قطعا. به عنوان مثال، دیر یا زود ممکن است سوال توسعه یک جنگنده سبک وزن جدید از نسل پنجم یا تجهیز AFAR هواپیماهای مدرن نسل 4+، 4 ++ و غیره مطرح شود. و در این حالت ، به جای "اختراع مجدد چرخ" ، بهتر است از فناوری های قبلاً اثبات شده استفاده کنید و همزمان از بار تولید اطمینان حاصل کنید (از همه اینها ، هرچه مقیاس تولید ماژول های انتقال و گیرنده بزرگتر باشد ، هزینه آنها کمتر است) . وظیفه در این مورد به سادگی به مقیاس بندی کاهش می یابد: همه فن آوری ها و اجزای یکسان باقی می مانند و فقط لازم است قطر آنتن را کاهش دهید. این دیگر یک کار علمی نیست، بلکه یک وظیفه کاملاً سازنده و تکنولوژیکی است. به علاوه. ماژول های فرستنده گیرنده که قبلاً در تولید تسلط یافته اند، می توانند در رادارها، به عنوان مثال، در سیستم های موشکی ضد هوایی استفاده شوند. بنابراین، هرچه برنامه های کاربردی بیشتری برای فناوری های قبلاً اثبات شده پیدا کنیم، بهتر است. به هر حال، اگر قبلاً وظیفه ایجاد و «ترویج» تولید را داشتیم، اکنون ممکن است وضعیت برعکس پیش بیاید: ظرفیت ها «ترویج» و مصرف کم است. فقط در شرایط بار تولید خوب می توان هزینه ماژول ها قابل قبول باشد.

و چشم انداز شما چیست - در آینده جایی برای هر دو جهت توسعه آرایه فازی (فعال و عظیم) وجود خواهد داشت یا با توسعه AFAR خط آرایه فازی غیرفعال فراموش خواهد شد؟

من معتقدم که حداقل در آینده ای قابل پیش بینی، هر دو جهت جایگاه خود را خواهند داشت. AFAR تنها در صورتی می تواند جایگزین آرایه فازی معمولی شود که پایه عنصر آن بسیار ارزان شود. در این بین، حتی در شرایط تولید سریال انبوه، در سطح تکنولوژی فعلی، هزینه AFAR و PAR تفاوت قابل توجهی دارد. بنابراین خیلی زود است که PAR های غیرفعال در تاریخ ثبت شوند.

ولادیمیر SHCHERBAKOV عکس سیکورسکی

الی بروکنر

یک آنتن راداری که دائماً در حال چرخش است، که سیگنال‌های فرکانس بالا را برای شناسایی اجسام دور به افق هدایت می‌کند، بخشی جدایی ناپذیر از پانورامای یک فرودگاه مدرن است. با این حال، در بسیاری از برنامه‌های راداری برجسته‌تر مانند هوانوردی، دفاع هوایی و شناسایی، آینه آنتن با کنترل مکانیکی شروع به جایگزینی با نوع جدیدی از دستگاه می‌کند. مجموعه ای از آنتن های کوچک یکسان واقع در همان صفحه، که هر کدام قادر به ارسال و دریافت سیگنال هستند، جایگزین یک بازتابنده مقعر می شوند. پرتو ایجاد شده توسط این مجموعه از آنتن ها در فضای هوایی حرکت می کند در حالی که خود سیستم آنتن ثابت می ماند. جهت تابش الکترومغناطیسی تولید شده توسط رادار توسط یک دستگاه الکترونیکی خاص تنظیم می شود و کنترل پرتو بر اساس استفاده از پدیده تداخل امواج الکترومغناطیسی است. این نوآوری فنی مورد استفاده در سیستم های راداری آنتن های آرایه فازی نامیده می شود. در عین حال، اصول اولیه ساخت ایستگاه های راداری ثابت می ماند.

عملکرد تمامی ایستگاه های رادار بر اساس تابش جهت دار سیگنال های رادیویی است. به طور معمول، فرکانس تابش در محدوده مایکروویو، از 3 108 تا 1010 هرتز قرار دارد، اگرچه برخی از انواع ایستگاه های راداری با دوربرداقدامات در محدوده فرکانس بالا (HF) و فرکانس های فوق العاده بالا(مایکروویو)، یا، به ترتیب، در محدوده 3 106 تا 3 107 هرتز و از 3 107 تا 3 108 هرتز. بسته به شکل آن، آنتن یک پرتو باریک و بسیار جهت دار مناسب برای ردیابی دقیق هدف، یا یک پرتو عریض به شکل فن که برای مشاهده مناطق وسیعی از فضای هوایی مناسب است، ساطع می کند.

هنگامی که سیگنال ارسال شده توسط آنتن به جسم می رسد، منعکس می شود. اگر قدرت پالس ارسالی، حساسیت آنتن و بازتاب جسم به اندازه کافی بالا باشد، سیگنال منعکس شده که روی آنتن می افتد توسط ایستگاه رادار قابل تشخیص است. بسته به نوع رادار و نوع پالس ساطع شده، سیگنال منعکس شده را حمل می کند اطلاعات مختلفدر مورد هدف

جهتی که سیگنال منعکس شده از آن می آید مکان جسم را تعیین می کند و اگر رادار پالس های انرژی ساطع می کند. سیگنال پیوستهسپس با تأخیر زمانی بین ارسال پالس و دریافت سیگنال منعکس شده، می توان فاصله تا جسم را نیز قضاوت کرد. برخی از رادارها برای اندازه گیری تغییر فرکانس داپلر سیگنال منعکس شده (یعنی تفاوت بین فرکانس سیگنال های مستقیم و منعکس شده)، که زمانی رخ می دهد که منبع تابش (در در این موردهدف) و گیرنده (رادار) نسبت به یکدیگر حرکت می کنند. مقدار تغییر داپلر برای محاسبه سرعت یک جسم به سمت یا دور شدن از آنتن استفاده می شود.

برای یک فاصله معین از جسم، شدت سیگنال منعکس شده مقداری از اندازه جسم را نشان می دهد. کلمه "بازنمایی" در اینجا به عمد استفاده می شود: دو جسم هم اندازه، اگر شکل های متفاوتی داشته باشند یا از مواد مختلف ساخته شده باشند، سیگنال های منعکس شده ای را ارسال می کنند که شدت آنها به طور قابل توجهی متفاوت است. برای بدست آوردن بیشتر اطلاعات دقیقبا توجه به اندازه اشیاء، برخی از ایستگاه‌های رادار، پالس‌های کوتاهی را ارسال می‌کنند که از نظر فیزیکی کوتاه‌تر از اهدافی هستند که ممکن است در مسیر خود به آنها برخورد کنند. اگر یک ایستگاه رادار فقط برای چند میلیاردم ثانیه انرژی ساطع کند، پس از پایان انتقال پالس، جلوی آن مسافت را پوشش خواهد داددر فضایی به اندازه یک یا چند متر. چنین ضربه ای در فضا نسبت به مثلاً یک هواپیما وسعت کوتاه تری دارد. سیگنال های رادیویی از هر دو سطح دور و نزدیک هدف منعکس می شوند و در صورت یک پالس بسیار کوتاه، دو سیگنال منعکس شده تولید می شود. فاصله زمانی بین این دو پژواک مطابق با طول هدف است.

از زمان رادار نوع معمولیمناطق وسیعی از حریم هوایی را مشاهده می کند، می تواند اطلاعات تعداد زیادی از اشیاء را جمع آوری کند. با این حال، بین لحظات متوالی که همان هدف در میدان دید رادار ظاهر می شود، به ناچار فاصله زمانی (گاهی قابل توجه) وجود دارد. نرخ به روز رسانی اطلاعات هدف، به عنوان مثال فرکانس تعیین یک هدف توسط رادار، برای اکثر ایستگاه های دارای آنتن گردان، از سرعت چرخش آینه آنتن حول محور خود تجاوز نمی کند. برای مثال، در رادارهای کنترل ترافیک هوایی، یک خط جارو شعاعی سبز رنگ که در سراسر صفحه حرکت می کند و علائمی بر روی آن بر جای می گذارد که موقعیت جدید هواپیما را مشخص می کند و اطلاعات دیگری را در مورد آن حمل می کند، با همان سرعتی که خود آینه آنتن می چرخد، می چرخد. اطلاعات مربوط به شی مشاهده شده در چنین ایستگاه های راداری معمولاً هر شش ثانیه به روز می شود و حتی در پیشرفته ترین ایستگاه های نظامی نیز به ندرت اطلاعات بیش از دو بار در یک ثانیه به روز می شود.

شرایطی وجود دارد که در آن اطلاعات جدیدموقعیت و حرکت اهداف باید بیشتر به دست آید. یک رادار با یک آنتن کنترل شده مکانیکی می‌تواند با ردیابی مداوم آن‌ها با چرخش سیستم آنتن، جمع‌آوری مداوم داده‌ها را بر روی یک یا چند شی با فاصله نزدیک فراهم کند. با این حال، برای حل بسیاری از وظایف رزمی و شناسایی، مانند ردیابی از یک کشتی جنگی برای چندین موشک که از جهات مختلف به سمت آن حرکت می کنند، یا مشاهده دقیق پرواز چند جزء یک کلاهک شکاف در هنگام آزمایش موشک های بالستیک قاره پیما، هر یک از تعداد زیادی اهداف باید به طور مستمر رصد شوند. تا همین اواخر در چنین مواردی از چندین ایستگاه راداری استفاده می کردند که هر کدام برای ردیابی یک یا چند هدف در نظر گرفته شده بود. با ظهور ایستگاه های رادار با آرایه آنتن فازی، نیاز به استفاده از چندین رادار با آنتن های کنترل شده مکانیکی در چنین مواردی از بین رفت. اکنون می توان آنها را تنها با یک ایستگاه مجهز به سیستم آنتن جدید جایگزین کرد. به عنوان مثال، ایستگاه راداری، با نام رمز COBRA DANE، که دارای یک آنتن آرایه فازی است. در سواحل دریای برینگ نصب شده است و می تواند به طور همزمان صدها هدف پراکنده را در فضایی محدود به 120 درجه در آزیموت و حدود 80 درجه در ارتفاع ردیابی کند. در واقع، ایستگاه رادار این اهداف را به طور همزمان با پرتاب خودکار پرتو خود از یک هدف به هدف دیگر در مدت زمان اندازه گیری شده در میکروثانیه مشاهده می کند.

فرمان پرتو الکترونیکی که چنین قابلیت های بزرگی را به دست می آورد بر اساس استفاده از یک ساده است پدیده فیزیکی... هنگامی که منابع نزدیک به طور همزمان در یک فرکانس انرژی ساطع می کنند، امواج ناشی از این منابع جمع می شوند. به این پدیده تداخل می گویند. ماهیت برهمکنش دو موج از دو منبعی که در فضا از هم فاصله دارند به تغییر فاز بین این امواج بستگی دارد. اگر تاج‌ها و فرورفتگی‌های یک موج به ترتیب با تاج‌ها و فرورفتگی‌های موج دیگر منطبق باشند (تغییر فاز برابر با 0 است)، نوسان حاصل دامنه کل خواهد داشت. اگر امواج خارج از فاز باشند و تاج و فرورفتگی آنها مطابقت نداشته باشد، سیگنال حاصل ضعیف یا (در تغییر فاز 180 درجه) برابر با 0 خواهد بود.

یک آرایه آنتن فازی معمولاً از عناصر تشعشعی که در همان صفحه و در فاصله یکسان از یکدیگر قرار دارند جمع‌آوری می‌شود، که سیگنال‌های مایکروویو با دامنه مساوی و همزمان در فاز به آنها تغذیه می‌شود. نوسانگر اصلی یک سیگنال تولید می کند و ترانزیستورها و لامپ های ویژه ای که برای عملکرد در محدوده مایکروویو طراحی شده اند، مانند لامپ های موج سیار، آن را تقویت می کنند. اگر سیگنال ها به صورت فاز از همه عناصر آرایه گسیل شوند، دامنه آنها در نقاط خاصی از فضا در امتداد خطی عمود بر صفحه آرایه اضافه می شود. در نتیجه، سیگنال ساطع شده قوی خواهد بود و سیگنال منعکس شده از اجسامی که در مسیر انتشار آن در امتداد محور عمود بر صفحه آرایه آنتن و در یک زاویه کوچک به طرفین آن قرار دارند، دارای شدت کافی برای آن خواهد بود. تشخیص

در زوایای زیاد انحراف از محور عمود بر آرایه آنتن، سیگنال‌های عناصر تابشی مختلف باید فواصل نابرابر را تا هدف طی کنند. در نتیجه نسبت فازهای آنها تغییر می کند و با هم تداخل پیدا می کنند و همدیگر را ضعیف یا کاملاً از بین می برند. بنابراین، در خارج از مخروط باریک که محور آن با محور عمود آرایه آنتن منطبق است و در آن تداخلی با تقویت دامنه موج حاصل وجود دارد، سیگنال های منعکس شده از اجسام دارای شدت کمی هستند و نمی توانند شناسایی شده. اصول فیزیکی زیربنای تشکیل الگوهای تداخلی، تعیین عرض این مخروط را ممکن می سازد. نسبت مستقیم با طول موج تابش عامل و با اندازه آرایه آنتن نسبت معکوس دارد. اگر هر یک از عناصر آرایه آنتن سیگنال هایی را در فاز با سایرین ساطع کند، پرتو رادار در جهتی کاملاً عمود بر صفحه آرایه منتشر می شود.

اکنون فرض کنید سیگنال‌های هر عنصر گسیل‌کننده برای مدتی به تأخیر می‌افتد که به طور یکنواخت از عنصری به عنصر دیگر در امتداد صفحه آرایه افزایش می‌یابد. در این حالت سیگنال ساطع شده توسط هر عنصر کسری از طول موج از سیگنال عنصر همسایه عقب می ماند. در نتیجه، تمام سیگنال ها نسبت به یکدیگر خارج از فاز خواهند بود. اکنون منطقه ای که در آن سیگنال های منفرد در فاز منطبق می شوند و با جمع کردن با هم ، سیگنال دامنه کل را می دهند که با آن می توانید اهداف را شناسایی کنید ، در امتداد محور عمود آرایه قرار ندارد ، بلکه در جهت افزایش تاخیر سیگنال جابجا می شود. . زاویه انحراف پرتو به تغییر فاز سیگنال های ساطع شده بستگی دارد عناصر همسایهآرایه آنتن، اندازه دومی و طول موج. و در این حالت، پرتو به شکل یک مخروط باریک احاطه شده توسط نواحی تداخل تضعیف کننده به خود می گیرد. بنابراین، پرتو رادار بدون تغییر موقعیت آنتن منحرف می شود.

هنگامی که سیگنال منعکس شده از هدف باز می گردد، که در این جهت جدید است، که با افزایش تغییر فاز تعیین می شود، مدار تاخیر زمانی را ارائه می دهد. سیگنال ارسال شده، معرفی می کند سری جدیدتأخیر سیگنال های فردی که به هر یک از عناصر تابشی می رسد. از آنجایی که قسمت جلویی موج برگشتی با زاویه ای نسبت به صفحه خود به آرایه آنتن می رسد، عناصر آنتنی که سیگنال را در آخر منتشر می کنند (به هدف نزدیک تر هستند) ابتدا پالس منعکس شده را دریافت می کنند. بنابراین، همان سری تأخیرها، که به دلیل آن جهت گیری داده شده تابش ایجاد می شود، اطمینان حاصل می کند که تمام اجزای سیگنال بازتاب شده در یک فاز به دستگاه گیرنده می رسند، که پردازش آنها را برای به دست آوردن اطلاعات در مورد هدف.

کنترل تاخیر فاز امکان انحراف پرتو یک آرایه آنتن معمولی را با زاویه تا 60 درجه از محور عمود بر هم فراهم می کند، که میدان دید 120 درجه را در آزیموت فراهم می کند، یعنی آنتن را ثابت نگه می دارد، رادار مشاهده می کند یک سوم خط افق دایره ای و اگر صفحه گریتینگ تمایل کافی داشته باشد، از افق به اوج و بسیار فراتر از آن. از آنجایی که کنترل پرتو با هیچ تنظیم مکانیکی همراه نیست، حرکت پرتو در کل میدان دید تنها چند میکروثانیه طول می کشد. رادار آرایه فازی مانند COBRA DANE با استفاده از کامپیوتر برای محاسبه جابجایی فاز مورد نیاز برای انحراف پرتو به زاویه مورد نظر و کنترل تاخیر سیگنال، می تواند صدها هدف را به طور همزمان ردیابی کند.

دستگاه الکترونیکی که کنترل پرتو رادار را فراهم می کند و تأخیر مورد نیاز سیگنال مایکروویو را هنگام اعمال به هر عنصر آرایه آنتن ایجاد می کند، تغییر دهنده فاز نامیده می شود. از طول های بسیار دقیق کابل یا موجبر تشکیل شده است. افزایش طول کابل، که از طریق آن سیگنال از ژنراتور یا تقویت کننده به عنصر تابشی تغذیه می شود، منجر به تاخیر در زمان انتقال سیگنال می شود. در عمل، غیرممکن است که مطمئن شویم طول همه کابل‌ها، که از طریق آن سیگنال‌ها به عناصر تابشی آرایه فازی تغذیه می‌شود، به آرامی تغییر می‌کند و تغییری مداوم در تاخیرهای فاز ایجاد می‌کند. بنابراین، تغییر فاز در پرش ها انجام می شود. هر عنصر آرایه آنتن با چندین کابل با طول های مختلف به هم متصل می شود. برای به دست آوردن تغییر فاز که یک انحراف معین از پرتو را فراهم می کند، هر مدار شامل می شود یک ترکیب خاصکابل ها

به عنوان مثال، رادار COBRA DANE که برای اهداف شناسایی استفاده می شود، از دستگاه های تغییر فاز سه عنصری استفاده می کند. هر یک از این دستگاه‌ها دارای سه خط نوار با طول‌های مختلف است، نوعی موجبر که نوسانات امواج مایکروویو را در امتداد یک نوار مسی باریک که بین دو صفحه مسی زمین‌دار قرار دارد، منتقل می‌کند. یکی از خطوط نوار طول مسیر سیگنال را به میزانی معادل نصف طول موج، حدود 15 سانتی متر افزایش می دهد، زیرا فرکانس کاریرادار COBRA DANE تقریباً 1 گیگاهرتز است. این یک تغییر فاز 180 درجه در سیگنال نسبت به سیگنال بدون تاخیر ایجاد می کند. پیوند نوار به خط دیگر تأخیر یک چهارم طول موج سیگنال را فراهم می کند، یعنی. یک تغییر فاز 90 درجه را فراهم می کند. طول خط سوم به اندازه ای است که تاخیری معادل یک هشتم طول موج ایجاد می کند که مربوط به تغییر فاز 45 درجه است. در ترکیب های مختلف، این سه خط راه راه می توانند فاز سیگنال را با هر تعداد درجه، تقسیم بر 45، از 0 تا 315 درجه تغییر دهند.

تغییر تدریجی در میزان تاخیر فاز احتمالاً باید منجر به ظهور مناطق مرده شود. پس چگونه پرتو رادار می تواند با استفاده از هشت تاخیر فاز مختلف در فواصل 45 درجه به طور مداوم حرکت کند؟ پاسخ به این سوال در ویژگی های الگوهای تداخل نهفته است. هر گاه اختلاف فاز بین سیگنال های ساطع شده از طرف مقابل آرایه آنتن به 360 درجه یا یک طول موج برسد، ناحیه تداخلی که در آن پرتو با دامنه کل تشکیل می شود، در فاصله تقریباً برابر با عرض خود در فضا جابه جا می شود. بنابراین، به منظور انتقال یک پرتو عمود بر صفحه آرایه آنتن (هنگامی که تمام سیگنال‌ها در فاز ساطع می‌شوند این جهت را دارد) به موقعیت مجاور بدون تشکیل منطقه مرده بین این دو موقعیت، تغییر فاز کل در طول صفحه آرایه آنتن باید تقریباً 360 درجه باشد.

فرقی نمی کند که تغییر فاز در امتداد صفحه گریتینگ به طور مداوم یا گام به گام (هر 45 درجه) افزایش می یابد. تغییر گام به گام در جابجایی فاز تنها به کاهش جزئی در قدرت تابش و کاهش حساسیت سیستم آنتن منجر می شود. برای اطمینان از حرکت نرم‌تر پرتو آرایه آنتن با دستگاه‌های تغییر فاز سه عنصری، می‌توانید مقدار تغییر فاز کل کوچک‌تری را تنظیم کنید، به عنوان مثال، 180 درجه، به عنوان مثال. چهار برابر 45 درجه

اگر قرار است پرتو از جهت عمود بر عرض آن منحرف شود، کل تغییر فاز در امتداد صفحه آرایه آنتن باید از 360 درجه تجاوز کند. به دلیل ماهیت دوره ای امواج الکترومغناطیسییک تغییر فاز مضربی از طول موج ها معادل 360 درجه است. برای تغییر فاز کل بیش از 360 درجه، افزایش خطی تاخیر فاز از صفر تا 360 درجه باید چندین بار در کل صفحه آرایه آنتن تکرار شود. سری اول تاخیرها یک جابجایی فاز کلی را یک طول موج فراهم می کند، سری دوم آن را به دو طول موج افزایش می دهد و غیره. از نظر گرافیکی، تغییر در مقدار تاخیر فاز در امتداد صفحه آرایه آنتن به شکل دندانه‌های اره نشان داده می‌شود: هرچه شیب‌های شیب‌دار آنها و تعداد آنها بیشتر باشد، پرتو تیزتر منحرف می‌شود.

از قوانین ساده هندسی چنین بر می آید که با افزایش انحراف تیر از جهت عمود بر منطقه موثرآنتن کاهش می یابد در نتیجه، حساسیت آنتن آرایه فازی به سیگنال های منعکس شده از هدف در زوایای انحراف پرتو از محور عمود بر بیش از 60 درجه به سرعت کاهش می یابد. بنابراین، یک آنتن آرایه‌ای تک فاز نمی‌تواند دید یکسانی را در همه جهات به‌اندازه آنتن‌های قابل چرخش مکانیکی ارائه دهد. یکی از راه حل های این مشکل استفاده از چندین آرایه آنتن با صفحات آنها رو به رو است طرف های مختلف... راه دیگر برای گسترش ناحیه پوشش آنتن آرایه فازی، قرار دادن آن در یک صفحه افقی در زیر یک عدسی گنبدی شکل است که تابش را منعکس می کند و به همین دلیل زاویه انحراف پرتو رادار افزایش می یابد. هنگامی که آرایه آنتن پرتویی را در 60 درجه به نقطه اوج تشکیل می دهد، استفاده از یک لنز می تواند انحراف حتی بیشتر، تا 90 درجه به اوج، یعنی. به سمت افق بنابراین، لنز به شما اجازه می دهد تا کل نیمکره فضای هوایی را با استفاده از آرایه آنتن مشاهده کنید. لنز را می توان از سرامیک یا پلاستیک مخصوصی که تشعشعات مایکروویو را منعکس می کند ساخته شود. همچنین می تواند به عنوان یک تغییر دهنده مرحله دوم عمل کند تا فاز سیگنال ساطع شده توسط آرایه آنتن را بیشتر به تاخیر بیندازد.

هنگامی که از کنترل فاز برای ارسال یک پالس کوتاه در یک زاویه بزرگ به محور عمود آرایه آنتن استفاده می شود، پالس ساطع شده ناگزیر منحرف می شود - در زمان و مکان کشیده می شود. فرض کنید آنتن یک پالس 5 ns را ارسال می کند. اگر تابش ایستگاه رادار کاملاً عمود بر صفحه آرایه آنتن باشد، پالس دارای یک بخش طولی مستطیلی در فضا است. عرض آن برابر با عرض آرایه آنتن است و طول آن مسافتی است که موج الکترومغناطیسی در 5 ns طی می کند، یعنی. 1.5 متر اگر از طرف دیگر به دلیل تغییر فاز، پرتو به طور قابل توجهی از محور عمود بر هم منحرف شود، در این صورت مقطع طولی پالس به شکل متوازی الاضلاع خواهد بود. در رابطه با هدف، طول پالس بیش از 1.5 متر خواهد بود، زیرا سیگنال های ساطع شده توسط عناصر جداگانه آرایه آنتن نه به طور همزمان، بلکه به طور متوالی به هدف می رسد. پالس بازتابی که به آرایه آنتن باز می گردد نیز کشیده می شود.

برای تشخیص و ردیابی هدف معمولاً از پالس‌هایی با مدت زمان بسیار طولانی‌تر استفاده می‌شود، مثلاً 1000 ns، و اعوجاج در چند نانوثانیه اهمیت چندانی ندارد. کشش پالس، به نوبه خود، تأثیر کمی بر توانایی ایستگاه رادار برای تعیین مکان و سرعت هدف از ماهیت سیگنال منعکس شده دارد. با این حال، برای مشاهده جداگانه اهداف در حال حرکت در شکل گیری نزدیک، باید پالس های کوتاه منتشر شود. آنها همچنین برای تعیین اندازه هدف بر اساس سیگنال های منعکس شده از سطوح جلو و عقب آن ضروری هستند. اگر پالس کوتاه ارسالی کشیده شود، سیگنال های منعکس شده دیگر به طور جداگانه نمی آیند، بلکه ادغام می شوند، که به دست آوردن اطلاعات مورد نیاز را دشوار می کند.

روش، مانند آنکه برای هدایت پرتو با جابجایی فازهای سیگنال استفاده می شود، در این مورد نیز کمک می کند. این به شما امکان می دهد شکل نبض را حفظ کنید. برای اطمینان از تغییر فاز مورد نیاز، باید سیگنال ها را فقط برای زمان مربوط به بخش های طول موج به تاخیر انداخت. تأخیرهای مورد نیاز برای جلوگیری از کشش پالس معادل یک عدد صحیح طول موج است. در این حالت، انتشار سیگنال ها توسط عناصر جداگانه آرایه آنتن به صورت متوالی انجام می شود و پیشرفت در انتشار هر سیگنال نسبت به سیگنال بعدی متناسب با فاصله ای است که سیگنال باید تا هدف طی کند. نتیجه همان اثری است که اگر آرایه آنتن می چرخد ​​و هدف را در جهت محور عمود نگه می دارد. این تکنیک به عنوان هدایت پرتو تاخیر زمانی شناخته می شود. مشابه روشی که از افزایش تاخیر فاز استفاده می کند، امکان ارسال به را نیز فراهم می کند جهت داده شدهسیگنال تشعشع منسجم و در نتیجه قدرتمند.

تأخیرهای طولانی، معادل فاصله چند متری که سیگنال طی می کند، مستلزم گنجاندن طول کابل با طول مناسب در مسیر سیگنال از ژنراتور یا تقویت کننده به عنصر تابشی است. یک آنتن آرایه فازی بزرگ می‌تواند شامل هزاران عنصر تابشی باشد و اگر هر یک مدار تأخیر زمانی خاص خود را داشته باشند، نصب رادار بسیار پیچیده و پرهزینه خواهد بود. بنابراین، طراحان ایستگاه‌های راداری در تلاش هستند تا راه‌حلی سازش‌آمیز بیابند که به طور همزمان شکل پالس مورد نظر را حتی در زوایای بزرگ انحراف جهت تابش از محور عمود بر آرایه آنتن و سادگی طراحی به دست آورد. در نتیجه، در رادارهای آرایه فازی مدرن، پرتو با استفاده از تغییر فاز و تاخیر زمانی هدایت می‌شود.

به عنوان مثال، در رادار COBRA DANE، 15360 عنصر تابشی هر کدام با یک شیفتر فاز سه عنصری جداگانه همراه هستند، به طوری که فاز هر سیگنال به طور جداگانه جابجا می شود. در حالت اکتساب هدف، رادار پالس هایی با مدت زمان 1000 ns ساطع می کند و پرتو تنها با ایجاد تاخیر فاز کنترل می شود. از آنجایی که هدف ایستگاه رادار ردیابی موشک‌های بالستیک است، پس از شناسایی باید اطلاعات اندازه آنها را ارائه کند. برای این منظور آرایه آنتن به 96 بخش تقسیم شده است که هر بخش شامل 160 عنصر تابشی است. پس از شناسایی هدف، ایستگاه شروع به انتشار پالس‌هایی با مدت زمان بسیار کوتاه می‌کند و سیگنال‌های ارائه شده به هر بخش از آرایه آنتن ابتدا از طریق یک مدار تاخیر زمانی عبور داده می‌شوند. این مدارها شبیه شیفترهای فاز هستند، اما اندازه آنها بسیار بزرگتر است. آنها از مجموعه ای از کابل های کواکسیال با طول های مختلف تشکیل شده اند و هر ترکیبی از آنها را می توان در زنجیره گنجاند تا تاخیرهای زمانی مربوط به عبور سیگنال در فاصله یک تا 64 طول موج یا حدود 19.2 متر ایجاد کند، زیرا فرکانس عملیاتی رادار COBRA DANE تقریباً 1 گیگاهرتز است.

از آنجایی که بعد عرضی بخش های جداگانه آرایه آنتن حدود 2.7 متر است که در مقایسه با قطر 29 متر آن کوچک است، اعوجاج هایی که در هر بخش از آرایه در زوایای بزرگ انحراف پرتو از محور عمود بر آن ایجاد می شود. در محدوده قابل قبول هر بخش از آرایه آنتن سیگنالی را منتشر می کند که حجمی را در فضا اشغال می کند که بخش طولی آن به شکل متوازی الاضلاع است. تأخیرهای زمانی این سیگنال ها را جمع می کنند تا اعوجاج سیگنال های فردی جمع نشود. در نتیجه، شکل پالس به خوبی حفظ می‌شود و دستگاه‌هایی که تاخیر زمانی سیگنال را ارائه می‌کنند تنها 96 مورد استفاده قرار می‌گیرند، نه 15 360. از نظر مصرف مواد، ارائه کنترل پرتو راداری COBRA DANE با معرفی تاخیرهای زمانی نیاز به استفاده اضافی از کابل‌ها دارد. با طول کلی کمی بیشتر از 1500 متر. اگر برای تقسیم آرایه آنتن به سایت های فردیسپس 165 کیلومتر کابل اضافی مورد نیاز است.

جایگزینی یک آنتن متحرک با مجموعه ای از عناصر تابشی ثابت، علاوه بر امکان کنترل الکترونیکی پرتو، می تواند مزایای دیگری نیز به همراه داشته باشد. یکی از این مزایا، اطمینان از قابلیت اطمینان عملیاتی بالا است. یک آرایه آنتن ثابت مستقل از وضعیت قطعات سایش مکانیکی مانند یاتاقان ها و موتورها است. علاوه بر این، اکثر رادارهایی که به صورت مکانیکی هدایت می شوند از یک یا چند لوله خلاء بسیار بزرگ برای تقویت سیگنال های مایکروویو استفاده می کنند.

یک نمونه رادار مارکونی مارتلو است که در انگلستان ساخته شده و برای استفاده در سیستم دفاع هوایی در نظر گرفته شده است. عنصر مدار اصلی در این ایستگاه یک لامپ الکترونیکی با توان خروجی حدود 3 مگاوات می باشد. در صورت خرابی، کل سیستم از کار می افتد. درست است، در چنین ایستگاه های راداری که برای کار در سیستم های شناسایی و دفاع هوایی طراحی شده اند، همیشه می توان به سرعت به منابع کمکی انرژی مایکروویو سوئیچ کرد.

در مقابل، در رادار COBRA DANE، انرژی تابیده شده توسط 96 لامپ، هر یک با قدرت 160 کیلو وات تولید می شود. سیگنال خروجی از هر لامپ به یک تقسیم کننده و سپس به 160 عنصر تابشی می رود که یک بخش از آرایه آنتن را تشکیل می دهند. خرابی یک لامپ در این مورد منجر به خرابی تنها یکی از 96 قسمت آرایه آنتن می شود و ایستگاه رادار به طور کلی عملیاتی می شود، اگرچه کیفیت کار آن تا حدودی رو به وخامت است. علاوه بر این، تعویض لامپ های کوچکتر در صورت خرابی آسان تر از لامپ بزرگ منفرد مورد استفاده در رادار مارتلو است.

رادارهای آرایه فازی مبتنی بر نیمه هادی سطح بالاتری از قابلیت اطمینان و سهولت استفاده را ارائه می دهند. مدارهای ترانزیستوری ژنراتور و تقویت کننده استفاده می شود، به عنوان مثال، در ایستگاه های راداری، با نام رمز PAVE PAWS، طراحی شده برای شناسایی موشک های بالستیک پرتاب شده از کشتی ها و زیردریایی ها (این گونه ایستگاه ها قبلا در کیپ کاد و در ایالت کالیفرنیا و محل آنها نصب شده اند. برنامه ریزی شده در ایالت های جورجیا و تگزاس). V ماژول های فردیبر روی چهار ترانزیستور متصل موازی با توان 100 وات نصب شده است. هر ماژول تحریک یک عنصر ساطع کننده را فراهم می کند. بنابراین، سیگنال های ارائه شده به هر یک از دو سطح آنتن دوگانه به جای 96 لامپ، به طور همزمان توسط 1792 ماژول در مدار المنت آنتن تقویت می شوند، به طوری که خرابی یک عنصر حتی کمتر بر ویژگی های ایستگاه رادار به عنوان یک لامپ تأثیر می گذارد. کل علاوه بر این، میانگین زمان بین دو شکست برای یک ماژول نیمه هادی به طور قابل توجهی بیشتر از لامپ مورد استفاده در رادار COBRA DANE است. در حالت اول این رقم 100000 ساعت و در حالت دوم 20000 ساعت است.در صورت خرابی ماژول هایی با طول 30 سانتی متر و کارکرد از منبع ولتاژ 28 ولت، تعویض آنها بسیار آسان تر از لامپ های موجود در ایستگاه راداری COBRA DANE که دارای طول 15 متر بوده و تحت ولتاژ 40000 ولت کار می کنند.

در رادار PAVE PAWS، مانند بسیاری از رادارهای دیگر مبتنی بر عناصر نیمه هادی، سیگنال ها پس از توزیع بر روی عناصر آنتن و خارج شدن از فاز تقویت می شوند. بنابراین تلفات برقی که هنگام عبور اتفاق می افتد سیگنال تقویت شدهاز طریق تقسیم کننده و مدارهای تغییر فاز حذف می شوند. با این حال، در کنار این افزایش بهره وری و تمام مزایای دیگر، فناوری نیمه هادی یک نقطه ضعف نیز دارد. به طور کلی توان های اوج کمتری نسبت به آنچه که با لوله های خلاء بدست می آید ارائه می دهد.

محدودیت های مرتبط با توانایی دریافت سیگنال در رادارها بر روی عناصر نیمه هادی قدرت بالا، اهمیت روش موسوم به کدگذاری و فشرده سازی پالس ها را افزایش داد که به کمک آن می توان پالس های کوتاه با توان بالا را هنگام انتشار سیگنال هایی با قدرت کمتر و مدت طولانی شبیه سازی کرد. این تکنیک حتی در صورت استفاده از ایستگاه های رادار قدرتمند روی آن اهمیت خود را از دست نمی دهد لوله های الکترونیکیهم با آنتن‌های کنترل‌شده مکانیکی، و هم با آرایه‌های آنتن فازی، زمانی که لازم است اطلاعات خاصی در مورد اجسام دور بدست آید.

بردی که در آن یک ایستگاه راداری با حساسیت مشخصی از مسیر دریافت کننده می تواند اشیاء با اندازه معین و با بازتاب معین را شناسایی کند به انرژی کل پالس بستگی دارد. هرچه پالس کوتاه‌تر باشد، اوج قدرت تابش باید در یک محدوده معین بالاتر باشد. رادار COBRA DANE می تواند اجسام فلزی به اندازه گریپ فروت را در فاصله حدود 2000 کیلومتری شناسایی کند. برای این کار، با مدت زمان پالس 5 ns، حداکثر توان تابش باید حداقل 3 1012 وات باشد که برای از بین بردن تمام مدارهای ایستگاه رادار کافی است.

و با این حال، تعیین اندازه یک جسم، یا مشاهده جداگانه تعدادی از اجسام که در فاصله نزدیک از یکدیگر پرواز می کنند، تنها با کمک پالس های کوتاه امکان پذیر است. این واقعیت که برد یک ایستگاه رادار نه با اوج قدرت بلکه با انرژی کل پالس تعیین می شود به یافتن راه حل کمک می کند. به شرح زیر می باشد. هنگامی که رادار در حال ارسال است، پالس ارسالی کشیده می شود و بر این اساس قدرت پیک کاهش می یابد. این تکنیک کدگذاری پالس نامیده می شود. در حالت دریافت، سیگنال منعکس شده فشرده می شود تا تمام اطلاعاتی را که می توان با ارسال یک پالس واقعا کوتاه به دست آورد، از آن استخراج کرد. برای مثال در رادار COBRA DANE یک پالس 5 ns قبل از تقویت و انتشار 200 هزار بار کشیده می شود و مدت آن 1 میلی ثانیه می شود. اوج قدرت مورد نیاز به همان تعداد بار کاهش می یابد - از 3 1012 وات به 15 مگاوات، قدرت تابشی واقعی COBRA DANE.

در تکنیک های کدگذاری مرسوم، یک پالس 5 ns، از جمله طیف فرکانس، از یک خط تاخیر پراکنده عبور می کند، که باعث تاخیرهای مختلف در اجزای جداگانه این طیف می شود: هر چه فرکانس مولفه بیشتر باشد، تاخیر بیشتر است. قطعه با کمترین فرکانس بدون تاخیر منتشر می شود، در حالی که مولفه با کمترین فرکانس فرکانس بالاحداکثر تأخیر 1 میلی ثانیه را دریافت می کند. پس از آن، پالس، که قبلاً مدت زمان آن 1 میلی ثانیه است، تقویت و منتشر می شود. سیگنال بازگشت دریافتی مدت زمان یکسانی دارد.

سیگنال دریافتی از یک مدار فشرده سازی عبور می کند که باعث ایجاد تعدادی تاخیر اضافی می شود. این بار مدت زمان تاخیرها برعکس به فرکانس مربوط می شود. مولفه کمترین فرکانس پالس 1 میلی ثانیه تاخیر دریافت می کند و جزء بالاترین فرکانس هیچ تاخیری دریافت نمی کند. بنابراین، در فرآیند انجام عملیات رمزگذاری و فشرده سازی پالس، هر یک از اجزای طیف سیگنال همان تاخیر کلی را دریافت می کند. در نتیجه، سیگنال منعکس شده بدون تحریف به دست می آید و مدت زمان آن 5 ns است.

اگر یک پالس تشعشعی با مدت زمان 1 میلی ثانیه که در فضا دارای طولی برابر با 300 کیلومتر است، در حین انتشار با جسمی برخورد کند که بسیار کوتاهتر است، آنگاه پالس به صورت دو سیگنال بازتابی روی هم برمی گردد. به روش معمولچنین سیگنال های منعکس شده را نمی توان از هم جدا کرد و تعیین اندازه جسم با موقعیت نسبی آنها غیرممکن است. با این حال، زمانی که پژواک های کدگذاری شده و همپوشانی فشرده می شوند، خروجی دو می شود سیگنال متفاوتمدت زمان 5 ثانیه

کدگذاری و فشرده سازی پالس در ایستگاه های رادار مبتنی بر نیمه هادی نقش یکسانی دارند. حتی زمانی که تعیین اندازه جسمی که سیگنال از آن منعکس می شود ضروری نیست، تعیین دقیق فاصله تا جسم نیاز به استفاده از پالس های نسبتاً کوتاه دارد. اگر از فشرده سازی استفاده نمی کنید، سپس با استفاده از پالس های 1 میلی ثانیه، می توانید فاصله تا جسم را تنها با دقت 150 کیلومتر تعیین کنید. علاوه بر این، انتشار پالس های طولانی تحت تأثیر تأثیر تداخل موضعی ناشی از انعکاس از بارش و از زمین قرار می گیرد. در عین حال، فناوری نیمه هادی نمی تواند چنین قدرت هایی را ارائه دهد که در هنگام کار با پالس های کوتاه لازم است به طوری که برد رادار مانند هنگام انتشار پالس های طولانی باشد. بنابراین برای به دست آوردن برد طولانی و وضوح بالا در توان تابش کم، باید از کدگذاری و فشرده سازی پالس در رادارهای مبتنی بر عناصر نیمه هادی استفاده کرد.

اولین رادارهای آرایه فازی که در دهه 60 و 70 مورد استفاده قرار گرفتند، برای اهداف نظامی و شناسایی در نظر گرفته شدند. شرایطی وجود دارد که در آن بخش‌های غیرنظامی اقتصاد نیازهایی را دیکته می‌کنند که توسعه تجهیزات نظامی را تحریک می‌کند. به ویژه، هوانوردی غیرنظامی به داده هایی در مورد اشیاء سریع در حال حرکت در منطقه فرودگاه نیاز دارد، جایی که هواپیماهای ورودی مسیر خود را برای فرود هماهنگ می کنند. ایستگاه های راداری که نزدیک شدن هواپیماها به باند را کنترل می کنند، آنها را به سمت زمین هدایت می کنند و در عین حال برد هواپیما و موقعیت آنها را نسبت به باند زیر نظر دارند. شدت روزافزون ترافیک هوایی نیاز فزاینده ای را برای تجهیز هوانوردی غیرنظامی به رادارهای آرایه فازی ایجاد می کند.

با کاهش تعداد عناصر تابشی، هزینه آنتن آرایه فازی کاهش می یابد. در اکثر کاربردهای رادار سیستم های آنتنباید تعداد زیادی عنصر تابشی داشته باشد. یک آرایه آنتن کوچک دارای پرتو کمتر و در نتیجه گسترده تر است. این باعث کاهش وضوح آن در مختصات زاویه ای می شود و یک ناحیه کوچک نمی تواند حساسیت بالایی به سیگنال های بازتابی ایجاد کند. هنگامی که فضای بزرگی از فضای هوایی برای بررسی لازم نیست، هر دوی این معایب یک آرایه آنتن کوچک را می توان با ترکیب آن با یک بازتابنده بزرگ برطرف کرد.

میدان دید رادار کنترل نزدیک هواپیما نباید زیاد باشد. به طور معمول، چنین ایستگاه راداری باید فضا را در حدود 10 درجه در آزیموت و از 7 تا 14 درجه در ارتفاع اسکن کند. بنابراین، برای این اهداف، می توانید از یک سیستم ترکیبی متشکل از یک آنتن آرایه فازی و یک بازتابنده سنتی استفاده کنید. یکی از طرح های این رادار از یک آرایه آنتن با 443 عنصر تابشی استفاده می کند که به همراه یک بازتابنده به ابعاد 3.96x4.57 متر کار می کند. آرایه در نزدیکی کانون بازتابنده قرار دارد که پرتو را در هر زاویه تابش منعکس می کند. از آرایه آنتن در این حالت، بازتابنده به عنوان یک عدسی عمل می کند و پرتو را متمرکز می کند و پراکندگی جانبی آن را کاهش می دهد. پرتوهای بازتاب شده باریک تر می شوند و در زاویه باریک تری در فضا قرار می گیرند. این توانایی آرایه را برای حل دو هدف در یک زاویه کوچک و تعیین آزیموت دقیق یک هدف را بهبود می بخشد. بازتابنده همچنین حساسیت به سیگنال منعکس شده را افزایش می دهد. در آینده، دستاوردهای جدید در زمینه مدار در رادار کاربرد پیدا خواهد کرد. استفاده در فناوری رادار پایه عنصرمشابه مدارهای مجتمع دیجیتالی مورد استفاده در تکنولوژی محاسباتیتعداد و اندازه اجزای مورد نیاز برای تولید، دریافت و پردازش سیگنال ها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. عناصر جدید روی کریستال های آرسنید گالیم که به عنوان مایکروویو یکپارچه شناخته می شوند مدارهای یکپارچه، ترکیب دستگاه های تغییر فاز، سوئیچ ها و تقویت کننده های ترانزیستوری... ماژول فرستنده گیرنده حاوی تمام مدارهای مورد نیاز برای ایجاد یک عنصر تابشی از آرایه آنتن فازی می‌تواند به طور کامل تنها روی 11 ریزمدار مونتاژ شود. در این بین صدها قطعه برای ساخت ماژول های فرستنده گیرنده بر اساس عناصر نیمه هادی مورد نیاز است.

توسعه الکترونیک در طول زمان را قادر خواهد ساخت

مجتمع رادار با AFAR PAK FA

سیستم رادار با AESA PAK FA

04.03.2014


یکی از عناصر کلیدییوری بلی، مدیر کل مؤسسه تحقیقات ابزار دقیق V.V. Tikhomirov در مصاحبه ای با RIA Novosti گفت: برای یک مجتمع هوانوردی دوربرد امیدوار کننده (PAK DA) - یک سیستم راداری - در حال حاضر در روسیه در حال توسعه است.
پیش از این وزارت صنعت و تجارت از انعقاد قرارداد با وزارت دفاع برای آغاز تامین مالی پروژه ایجاد PAK DA خبر داده بود. برنامه ریزی شده است که این هواپیما در برنامه تسلیحات دولتی 2016-2025 گنجانده شود.
بلی در پاسخ به سوال ریانووستی در مورد مشارکت در پروژه توسعه PAK DA گفت: "اگر عنصر را به عنوان یک سیستم راداری درک می کنید، در حال حاضر ما فقط این پیشنهاد را بررسی می کنیم." ما پروژه اولیه را تکمیل کردیم، آن را به شرکت توپولف منتقل کردیم، از آن دفاع کردیم.<..>مدیر NIIP توضیح داد که ما منتظر راهنما و نهایی TK هستیم.