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楼主: 雷达

[军事] [转,评] 关于052C舰载相控阵雷达背后的故事

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  • TA的每日心情
    开心
    2023-5-11 23:13
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    [LV.3]辟谷

    发表于 2016-3-9 23:16:04 | 显示全部楼层
    回到顶板上来。看这张图。

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  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    发表于 2016-3-9 23:37:10 | 显示全部楼层
    本帖最后由 冰蚁 于 2016-3-9 11:01 编辑
    kkilo 发表于 2016-3-9 10:03
    问了一个学这个的朋友,给我的解释如下:
    “相控阵雷达可以有一种频扫的天线,是相控阵雷达降低成本的一 ...


    还是引张光义的书对你朋友的话做个注脚 (我前面在相控阵天线和相控阵雷达的概念上也有点混了):






    首先,频扫天线是个相控阵天线 (phased array antenna)。但想成为相控阵雷达,在有了相控阵天线后,需要用波束控制器来控制移相后的天线产生所需要的波束扫描。没有这个,光有相控天线,那只会产生某个方向增强的波束,而没有可控制的波束扫描(我前面讨论的时候把这部分给忽略掉了,天线和雷达之间的区别就显得有点含混了),所以也就不叫相控阵雷达。这就是你朋友说的:“只有频扫天线的雷达不一定是相控阵雷达”。

    而052B引进的顶板雷达,看指标,高度上是可以电子扫描的,虽然是一维的。这应该是波束控制器的作用。所以我认为这种雷达应该算相控阵雷达。但这种相控阵雷达比较原始和简单,也许受限于经费,舰体等等因素,用了机械扫描系统来进行360度的水平面扫描。

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  • TA的每日心情
    奋斗
    17 小时前
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    [LV.10]大乘

     楼主| 发表于 2016-3-9 23:37:56 | 显示全部楼层
    冰蚁 发表于 2016-3-9 09:47
    摘自张光义的 《相控阵雷达系统》一书。这里面的定义是国际上通用的。你引的按产品划分命名大概只是对大 ...


    为什么我这里看不到 “评分” 项?

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    点评

    能看到啊,在最右边104上面偏一点。  发表于 2016-3-10 12:33
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    发表于 2016-3-9 23:43:11 | 显示全部楼层
    本帖最后由 冰蚁 于 2016-3-9 12:48 编辑
    kkilo 发表于 2016-3-9 10:16
    回到顶板上来。看这张图。


    你应该在全电扫天线下面划线的。这个是波束控制器的标志。

    PS: 而且根据你的这个指标,那是彻底连机械伺服系统都没了,更是妥妥的相控阵雷达了,不带一点混血的。

    PPS: 再看了看指标,还是有机械伺服系统的。
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    发表于 2016-3-9 23:46:04 | 显示全部楼层
    本帖最后由 冰蚁 于 2016-3-9 10:59 编辑
    雷达 发表于 2016-3-9 10:37
    为什么我这里看不到 “评分” 项?


    你这个比较奇怪,应该在“使用道具”和“举报”之间有个“评分”可以点击。更奇怪的是,你怎么多了个管理。替你呼唤一下阿达民   @不爱吱声
  • TA的每日心情
    开心
    2023-5-11 23:13
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    [LV.3]辟谷

    发表于 2016-3-10 00:22:39 | 显示全部楼层
    冰蚁 发表于 2016-3-9 23:37
    还是引张光义的书对你朋友的话做个注脚 (我前面在相控阵天线和相控阵雷达的概念上也有点混了):

    从你贴的文字上看,波束控制器算出的代码是每个天线上的移相器所需要的。那么问题来了,顶班雷达有没有移相器呢?
  • TA的每日心情
    开心
    2023-5-11 23:13
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    [LV.3]辟谷

    发表于 2016-3-10 00:45:24 | 显示全部楼层
    本帖最后由 kkilo 于 2016-3-10 00:48 编辑
    冰蚁 发表于 2016-3-9 23:43
    你应该在全电扫天线下面划线的。这个是波束控制器的标志。

    PS: 而且根据你的这个指标,那是彻底连机械伺 ...


    电扫分为频扫和相扫,顶板用的是频扫。

    频扫是频率扫描,在天线上有一列馈源,到达每个馈源的馈线长度不同,这样多个馈源发出的波束就有延时,相位不同的多个波束合成了一个主波束。这样不断改变发射机的频率就可以使主波束在一个维度里扫描。

    相扫就是相位扫描,与频扫的原理有根本的不同,无源相扫是通过多个移相器来改变波束相位,合成一个主波束;有源相扫则是通过T/R(发射/接收)组件,直接产生多个分波束,T/R组件改变分波束的相位从而合成主波束或多个波束。频扫是通过馈线延时,分波束的相位差是固定的;相扫则通过移相器或T/R组件改变相位,是可变的。

    另外,顶板的水平机扫呢?
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    发表于 2016-3-10 01:03:39 | 显示全部楼层
    kkilo 发表于 2016-3-9 11:22
    从你贴的文字上看,波束控制器算出的代码是每个天线上的移相器所需要的。那么问题来了,顶班雷达有没有移 ...

    我92楼的回答错了,应该是有的。这个移相器就是慢波线。可以参考张先生的书。




    前面讲了频扫是串联馈电线阵。从这种线阵的原理图(图2-5)中可以看出移相器是以串联形式连接的。实际频扫天线就用慢波线来实现这个移相。图2-7中,l 是邻近两天线单元间的慢波线长度,d 是天线单元间距离。那么我们可以得到公式 2-38。一个做好的雷达系统,l, d, lamda_g,M 这些都是定的 (lamda_g 是波导导内波长;M是正整数,天线单元数目)。那么 theta 就只和激励频率有管。这也是前面88楼引的英文里说的,The beam steering is a function of the transmitted frequency.

    频扫相控阵雷达里,波束控制器计算出需要的频率,发代码给频率发生器之类的东西,产生需要的频率激励,进入串联馈电系统,从而实现波束控制。基本就这个思路吧。

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  • TA的每日心情
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    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    发表于 2016-3-10 01:17:59 | 显示全部楼层
    本帖最后由 冰蚁 于 2016-3-9 12:27 编辑
    kkilo 发表于 2016-3-9 11:45
    电扫分为频扫和相扫,顶板用的是频扫。

    频扫是频率扫描,在天线上有一列馈源,到达每个馈源的馈线长度不 ...


    顶板那个水平方向如果有机械转动的话也不叫机械扫描。依然是个“全电扫”。是个全电扫+机械转动的方案。机械扫描是雷达的波束波瓣等都定了,然后通过机械旋转,把波束带到某个位置。全电扫+机械转动的方案是通过机械转动把天线带到需要位置,在这个位置上,控制波束进行电扫。本质还是个电扫。不过这样做成本比四面阵低,舰上安装可能也方便点。


    ps, 假如顶板是个相扫天线+机械转动的方案,你是不是就没那么迷惑了,就觉得肯定是相控阵雷达了呢?其实从雷达设计的角度看,本质上都是一样的啊。
  • TA的每日心情
    开心
    2023-5-11 23:13
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    [LV.3]辟谷

    发表于 2016-3-10 01:58:45 | 显示全部楼层
    冰蚁 发表于 2016-3-10 01:03
    我92楼的回答错了,应该是有的。这个移相器就是慢波线。可以参考张先生的书。

    你贴的这个是频扫相控阵雷达。但不是顶板雷达,以我所知,顶板雷达没有移相器。话说回来,有了移相器,谁会质疑它是不是相控阵雷达。
    顶上我贴的顶板雷达的那张图,清楚地标明了,它是三座标雷达,所谓三座标雷达,前面贴的郭老师的文章已经很清楚地说明了是俯仰电扫(对顶板而言是频扫),水平机扫。这里的全电扫仅指俯仰。水平方向还是机械扫描。因此顶班不是相控阵雷达已经很清楚了。
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    发表于 2016-3-10 02:03:23 | 显示全部楼层
    本帖最后由 冰蚁 于 2016-3-9 13:09 编辑
    kkilo 发表于 2016-3-9 12:58
    你贴的这个是频扫相控阵雷达。但不是顶板雷达,以我所知,顶板雷达没有移相器。话说回来,有了移相器,谁 ...


    得,白说了。即使你只有俯仰角度电扫,没有慢波线做移相器,怎么控制波束进行电扫啊。电扫的定义是电子器件控制波束进行扫描唉。木得移相器,我是不知道电子器件怎么去控制波束了。
  • TA的每日心情
    开心
    2023-5-11 23:13
  • 签到天数: 8 天

    [LV.3]辟谷

    发表于 2016-3-10 02:22:08 | 显示全部楼层
    冰蚁 发表于 2016-3-10 02:03
    得,白说了。即使你只有俯仰角度电扫,没有慢波线做移相器,怎么控制波束进行电扫啊。电扫的定义是电子器 ...

    再贴一遍
    频扫是频率扫描,在天线上有一列馈源,到达每个馈源的馈线长度不同,这样多个馈源发出的波束就有延时,相位不同的多个波束合成了一个主波束。这样不断改变发射机的频率就可以使主波束在一个维度里扫描。

    相扫就是相位扫描,与频扫的原理有根本的不同,无源相扫是通过多个移相器来改变波束相位,合成一个主波束;有源相扫则是通过T/R(发射/接收)组件,直接产生多个分波束,T/R组件改变分波束的相位从而合成主波束或多个波束。频扫是通过馈线延时,分波束的相位差是固定的;相扫则通过移相器或T/R组件改变相位,是可变的。
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    发表于 2016-3-10 02:28:04 | 显示全部楼层
    kkilo 发表于 2016-3-9 12:58
    你贴的这个是频扫相控阵雷达。但不是顶板雷达,以我所知,顶板雷达没有移相器。话说回来,有了移相器,谁 ...

    或者这么说吧,雷达的波束扫描只有两类。一种是电扫,一种是机扫。机扫需要机械伺服装置。电扫需要移相器。而你自己贴的指标里,清楚表明“扫描方式:电扫” (参考文献上面一点的位置)。你如果还不理解,那我也没办法了。
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    发表于 2016-3-10 02:31:44 | 显示全部楼层
    本帖最后由 冰蚁 于 2016-3-9 13:34 编辑
    kkilo 发表于 2016-3-9 13:22
    再贴一遍
    频扫是频率扫描,在天线上有一列馈源,到达每个馈源的馈线长度不同,这样多个馈源发出的波束就 ...


    晕死了。这种延时装置就叫做“移相器”。因为其作用就是“移相”!!!!

    能移相的装置叫 “移相器”。最基本的定义了。频扫的移相比较简单,直接可见。这是频扫相控阵最大的优势。设备简单。你不能说因为简单就变成没有了啊。


    图,公式看来都白贴了。
  • TA的每日心情
    开心
    2023-5-11 23:13
  • 签到天数: 8 天

    [LV.3]辟谷

    发表于 2016-3-10 02:59:29 | 显示全部楼层
    冰蚁 发表于 2016-3-10 02:31
    晕死了。这种延时装置就叫做“移相器”。因为其作用就是“移相”!!!!

    能移相的装置叫 “移相器”。 ...

    这可是你自己说的
    “频扫天线是个相控阵天线 (phased array antenna)。但想成为相控阵雷达,在有了相控阵天线后,需要用波束控制器来控制移相后的天线产生所需要的波束扫描。没有这个,光有相控天线,那只会产生某个方向增强的波束,而没有可控制的波束扫描(我前面讨论的时候把这部分给忽略掉了,天线和雷达之间的区别就显得有点含混了),所以也就不叫相控阵雷达。这就是你朋友说的:“只有频扫天线的雷达不一定是相控阵雷达”。”

    你觉得同你说的电扫(这里指频扫)一定有移相器来控制有什么矛盾没有?
  • TA的每日心情
    开心
    2023-5-11 23:13
  • 签到天数: 8 天

    [LV.3]辟谷

    发表于 2016-3-10 03:06:03 | 显示全部楼层
    本帖最后由 kkilo 于 2016-3-10 03:09 编辑
    冰蚁 发表于 2016-3-10 02:31
    晕死了。这种延时装置就叫做“移相器”。因为其作用就是“移相”!!!!

    能移相的装置叫 “移相器”。 ...


    移相器(Phaser)能够对波的相位进行调整的一种装置。任何传输介质对在其中传导的波动都会引入相移,这是早期模拟移相器的原理;现代电子技术发展后利用A/D、D/A转换实现了数字移相,顾名思义,它是一种不连续的移相技术,但特点是移相精度高。

  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    发表于 2016-3-10 03:26:41 | 显示全部楼层
    本帖最后由 冰蚁 于 2016-3-9 14:37 编辑
    kkilo 发表于 2016-3-9 14:06
    移相器(Phaser)能够对波的相位进行调整的一种装置。任何传输介质对在其中传导的波动都会引入相移,这是 ...


    这不就结了。馈线兼做移相器么。当你设计一个波束,改变馈线长度,天线单元间距,数目,和馈线的导内波长,对于同一个频率就会有不同的相位,产生不同的波束形状。这就是频扫天线的波束设计。
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    发表于 2016-3-10 03:36:57 | 显示全部楼层
    本帖最后由 冰蚁 于 2016-3-9 14:39 编辑
    kkilo 发表于 2016-3-9 13:59
    这可是你自己说的
    “频扫天线是个相控阵天线 (phased array antenna)。但想成为相控阵雷达,在有了相控阵 ...


    没有矛盾。一个频率进了频扫天线,产生了一个波束。这个波束的形状,主瓣旁瓣都是通过馈线(兼移相器),天线单元,间距等设计出来的。如果没有波束控制器改变频率,那个波束就始终那样了。这时候要扫描,只能机扫。有了波束控制器,控制进入频扫天线的频率,从而改变波束指向,实现电扫。如果没有移相器,波束设计出来了,但对不同频率的时候波束指向没法调(想想那个公式),还电扫什么。
  • TA的每日心情
    开心
    2023-5-11 23:13
  • 签到天数: 8 天

    [LV.3]辟谷

    发表于 2016-3-10 03:41:39 | 显示全部楼层
    冰蚁 发表于 2016-3-10 03:26
    这不就结了。馈线兼做移相器么。当你设计一个波束,改变馈线长度,天线单元间距,数目,和馈线的导内波长 ...

    你看108你贴的那张图,天线和移相器可是分开的。

    点评

    那叫原理图哎。没画过么?  发表于 2016-3-10 03:45
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    开心
    2023-5-11 23:13
  • 签到天数: 8 天

    [LV.3]辟谷

    发表于 2016-3-10 03:43:46 | 显示全部楼层
    冰蚁 发表于 2016-3-10 03:36
    没有矛盾。一个频率进了频扫天线,产生了一个波束。这个波束的形状,主瓣旁瓣都是通过馈线(兼移相器), ...

    怎么会没有矛盾,按你的后来的说法,哪里有什么“只有频扫天线不一定是相控阵雷达”。

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