雷达行业深度报告：相控阵雷达（35页）

行业报告下载 2022年12月29日 07:20 管理员

从 20 世纪 30 年代雷达诞生开始，雷达的发展大致经历了四个发展阶段。20 世纪 60 年代开始相控阵雷达出现，逐渐替代传统机械扫描雷达，20 世纪 70 年代开始，相控阵雷达大量投入使用，并开始由无源相控阵雷达转向有源相控阵雷达。从 20 世纪 80 年代开始，数字阵列技术开始被研究使用于相控阵雷达中，直至今日，数字阵列相控阵雷达仍在进一步的研究发展。总体来看，对于雷达的需求，逐渐向功能数字化、目标多样化、环境复杂化的方向转变。与传统机械扫描雷达相比，相控阵雷达更具优势。20 世纪 70 年代开始，各国大规模发展相控阵技术。传统雷达的工作原理是向空中发射电磁波束，用机械方式转动雷达天线，使波束扫过一定区域，接收目标信号反射的回波后，对目标进行定位和测距。相控阵雷达在天线设置上与传统雷达存在差异，相控阵雷达通过在平面天线上排列多个辐射组件，电子计算机控制辐射单元电流来改变波束方向进行扫描，从而实现更远距离、更多目标、更高精度的扫描探测。当下正处于模拟相控阵雷达像数字相控阵雷达升级阶段。相控阵雷达的技术迭代可分为无源相控阵、有源相控阵、数字阵列相控阵三个阶段，数字阵列推动了有源相控阵雷达技术的进步，进而促进了数字阵列雷达的提出和发展。

总体来看，相控阵雷达朝效率更高，体积更小，可靠性更高，灵活性更强的趋势不断更新迭代。数字阵列相控阵雷达各方面性能优势突出。与模拟相控阵雷达相比，数字相控阵雷达在抗干扰能力、探测精度、功能多样性等方面均具有突出优势，其低功耗、高稳定、高精度的特点也使其成为目前相控阵雷达发展的重要方向之一。未来，随着高速数字信号处理技术的进一步发展，数字相控阵雷达正逐渐渗透各应用领域，对于相控阵雷达核心组件的需求也迎来新的变化。从有源模拟相控阵到数字阵列相控阵，ADC/DAC 芯片用量上升。模拟相控阵与数字相控阵主要的区别在于波束形成位置的不同，有源相控阵雷达多个收发通道共用一个 ADC/DAC 芯片，而数字阵列相控阵雷达是为每个相控阵通道单元或模块配备等量的射频直采 ADC/DAC，以实现海量多波束空间合成。相控阵雷达不断发展，各阶段雷达核心组件组成及功能发生变化。无源相控阵雷达配置了中央功率产生器，可以通过雷达内的无源网络对发射功率进行调整，如使用透镜系统或波导网络对阵元的信号发射功率进行分配等，每一阵元分配了独立的移相器。有源相控阵雷达则是为每一阵元配置了一组完整的 T/R 组件，利用该组件完成中央功率产生器的相关功能，且其功能更完善如相位与增益可调，集成度与灵敏度更高。数字相控阵雷达则将进一步提升了固态集成电路的占比，将数字波束形成技术应用到相控阵雷达中来提升雷达的扫描频率、扫描范围以及抗干扰性。

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