Die Rolle der Radar -Phased -Array -Antenne im THAAD -System

July 03, 2023

Phased-Array-Antenne

Die Phased -Array -Technologie wurde erstmals auf militärische Angelegenheiten angewendet. In den 1960er Jahren war der typischste der AN/FPS-85 in den Vereinigten Staaten und der "Hund Kennel" in der ehemaligen Sowjetunion. Es wurde verwendet, um schnell bewegende Luftziele zu erkennen, zu verfolgen und zu identifizieren, die Raketen, Satelliten und so weiter früh zu warnen.

Die Schlüsseltechnologie der Phased -Array -Antennen -Technologie ist Material. Das Material der Antenne erfordert präzise elektrische Eigenschaften und hohe dielektrische Eigenschaften. Der Vibrator übernimmt im Allgemeinen eine spezielle PCB, die die aktiven Eigenschaften von Nanosilber als Leiter und Nanosilber auf Teflon spricht. Der Dickenbereich des Nanosilbers und die Anforderung des Sprühprozesses auf der Umgebungstemperatur sind nur der Schlüssel des Prozessflusss. Das Vakuumsprühen kann die Eigenschaften einer hohen Adhäsion zwischen Isolierschicht und leitfähiger Schicht, hoher Oxidationsresistenz, hoher und niedriger Temperaturwiderstand und des Verarbeitungsprozesses hauptsächlich zwei Eingriffe anwenden: Photolithographie und physikalischer Ätzen. Die Phase- und Signalamplitude des übertragenen (oder empfangenen) Signals jeder Antenneneinheit erzeugt Dutzende räumlicher Strahlen mit hoher Direktivität. Die Phased -Array -Antenne erzeugt einen Strahl mit konzentrierter Energie und zeigt diesen Strahl genau auf das Ziel. Das Phased -Array -Antennenarray besteht aus vielen strahlenden Elementen und Empfangselementen (als Array -Elemente bezeichnet). Diese Elemente sind regelmäßig in einer Ebene angeordnet, um eine Array -Antenne zu bilden. Jede Antenneneinheit hat nicht nur Antennenvibrator, sondern auch notwendige Geräte wie Phasenschieber. Verschiedene Oszillatoren können durch Phasenschieber mit Strömen unterschiedlicher Phasen gefüttert werden, wodurch Strahlen unterschiedlicher Richtungen im Raum ausstrahlt werden. Je mehr Antennenelemente, desto möglicher Richtungen des Strahls im Raum.

Vorteile der Phased -Array -Antenne:

(1) Unter der Steuerung des Computers ist der Strahlfest flexibel, was ein schnelles Scannen ohne Trägheit realisieren kann und eine hohe Datenrate aufweist.

(2) Ein Radar kann gleichzeitig mehrere unabhängige Balken bilden und verschiedene Funktionen wie Suche, Identifizierung, Verfolgung, Anleitung, passive Erkennung usw. erkennen.

(3) Die Zielkapazität ist groß und Hunderte von Zielen können gleichzeitig im Luftraum überwacht und verfolgt werden.

(4) starke Anpassungsfähigkeit an komplexe Zielumgebung;

(5) Gute Anti-Interferenz-Leistung. Das Festkörper-Phasen-Array-Radar hat eine hohe Zuverlässigkeit, auch wenn einige Komponenten ausfallen, kann es immer noch normal funktionieren.

Nachteile :

Komplexe Struktur (Prozessor- und Phasenschieber), hohe Kosten und begrenzter Strahlabtastbereich mit dem maximalen Scanwinkel von 90 ~ 120. Wenn die Omni-Regisseur-Überwachung erforderlich ist, sollten 3 ~ 4 Antennenarrays konfiguriert werden.

Phased Array Radar, nämlich das elektronisch gesundete Array -Radar (PAR), das elektronisch gesunken ist, verwendet eine große Anzahl einzeln kontrollierter kleiner Antennenelemente, um ein Antennenarray zu bilden. Jedes Antennenelement wird durch einen unabhängigen Phasenschaltschalter gesteuert und durch Steuerung der Phase jedes Antennenelements können verschiedene Phasenstrahlen synthetisiert werden. Die elektromagnetischen Wellen, die von jedem Antennenelement des Phased-Arrays emittiert werden, kombinieren durch Interferenzprinzip zu einem nahezu geraden Radarlappen, während der Seitenlappen durch die Ungleichmäßigkeit jedes Antennenelements verursacht wird.

Phased Array kann in passive Passive Type (PESA) und Active Active Type (AESA) unterteilt werden. , bessere Entwicklungsaussichten und höhere technische Leistung haben in den späten neunziger Jahren nur praktische Kampfflugzeuge und Schiffssysteme aufweisen.

Phased-Array-Radar löst grundlegend alle Arten von angeborenen Problemen des herkömmlichen mechanischen Scanradars. Unter der gleichen Blende und der gleichen Betriebswellenlänge, die Reaktionsgeschwindigkeit, die Ziel-Update-Rate, die Fähigkeit zur Verfolgung von Zielen, die Auflösung, die Vielseitigkeit und die elektronische Gegenmaßnahmen von Phasen-Array-Radar sind denen des herkömmlichen Radar teure, höhere technische Anforderungen, höherer Stromverbrauch und Kühlanforderungen.

Phased Array Radar wurde 1937 von den Vereinigten Staaten entwickelt, und zwei Systeme wurden 1955 entwickelt. Typische Repräsentantin des aktiven Phasen-Array-Radars sind an/Spy-1 des Zerstörers der amerikanischen Burke-Klasse, AN/FPS-115 "Paving Paw" von "Paving Paw" von Burke-Klasse, die "von amerikanischer Burke-Klasse" sind, die "Paving Paw" von American-Klasse sind. Langstreckenwarnung, AN/APG-77 Active Phased Array-Radar des F-22-Kämpfers usw. Britische AR-3D, Französisch AN/TPN-25, Japanische NPM-510 und J/NPQ-P7, italienische RAT-31s und italienische RAT-31s und Deutsch KR-75. Typ 346A des Chinas Typ 052D Zerstörer ist ebenfalls ein aktives Phasen -Array -Radar.

Das sogenannte THAAD-Anti-Missibilie-System

Das System besteht hauptsächlich aus vier Teilen: ① Radar, ② Feuerwehrsystem, Startfahrzeug und ④ Interceptor.

Das Arbeitsprinzip ist in vier Schritte unterteilt:

1) Das Radar erkennt einen Raketenangriff.

2) Befehls- und Feuersteuerungssystem bestätigt und sperrt das Ziel.

3) Startfahrzeug startet Interceptor.

4) Abfangen Raketen, um eingehende Raketen in der Luft zu zerstören.

Es gibt zwei Kernkomponenten: Interceptor- und Radarsystem.

AN/TPY-2-Phased-Array-Radar ist ein Radarsystem, das zum Erkennen und Verfolgen von Zielen verwendet wird. Das sogenannte Phased-Array-Radar verwendet die Phased Array Antenna-Technologie.

AN/TPY-2-Radarsystem

Das AN/TPY-2-Radarsystem arbeitet im X-Band (9,5 GHz) mit einem Antennenarray-Bereich von 9,2 m2, Zehntausenden von Ultra-Mikrowave-Antenneneinheiten und DigitalBeamforming (DBF) -Prozessor. Der mechanische Drehbereich des Azimutwinkels beträgt 178 ~+178 Multifunktionale Aufgaben wie Erkennung, Suche, Verfolgung und Zielerkennung realisieren. Es verwendet ein Schmalwellencluster, der die erwartete Position des Zielsprengkopfes genau bewerten und den gefälschten Sprengkopf identifizieren kann.

Die Zusammensetzung des AN/TPY-2-Radarsystems ist hauptsächlich in fünf Teile unterteilt, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

1. Phased Arrayantenne

2. Elektronische Geräteeinheit (Auto)

3. 1 MW Hauptstromversorgungseinheit (Auto)

4. Kühlungsausrüstung (Auto), das hauptsächlich Kühlung für Antennenarray bietet.

5. Betriebskontrollfahrzeug mit integrierter Betriebskonsole für Betrieb, Wartung und Kommunikationsüberwachung (mit einem eigenen Stromversorgungssystem)

Phased Array -Antennenausrüstung

5G outdoor antenna

Zusammensetzung des AN/TPY-2-Radarsystems

Das elektronische Fahrzeug ist ein modularer und integrierter Anhänger, und sein Kofferraum ist mit einer versiegelten Schutzabdeckung mit nuklearen und biochemischen Schutzkapazität und Umweltkontrollgeräten ausgestattet. Die Hauptgeräte sind: 2 VAX7000-Computer für die Datenverarbeitung, 4 MP2 massiv parallele Signalprozessoren, Empfänger/Erreger, Testzielgenerator und Hochgeschwindigkeitsrekorder usw.

Der MP2 -Prozessor ist die erste militärische Anwendung der massiv parallelen Verarbeitungstechnologie, die für die Spektrumanalyse, die Impulskomprimierung und kontinuierliche Erkennung sowie die vorläufige Bildverarbeitung digitaler Radar -Echo -Proben von Empfängern verwendet wird. Der VAX7000 -Computer ist für die Berechnung der tatsächlichen Kampfaufgaben, der Datenverarbeitung vor und nach Aufgaben usw. verantwortlich.

Das Stromversorgungsfahrzeug besteht aus einem Verbrennungsmotor, einer Lichtmaschine, einem Bedienfeld und einem Übertragungsschalter und kann 1,1 Megawatt Strom liefern.

Das Kühlfahrzeug ist ein geschlossener Anhänger mit einer Länge von 12 m und einem Gewicht von 16,3 Tonnen. Das Fahrzeug ist mit Flüssigkühlungsgeräten für Antennenkühlung und Geräte für die Stromverteilung für Antenne und elektronische Geräte ausgestattet.

5G indoor antenna

Abkühlungsausrüstung

Interceptor -Bombe

Der Interceptor des Sade -Systems ist 6,17 Meter lang, mit einem maximalen Durchmesser von 0,37 Metern, einem Startgewicht von 900 Kilogramm und einer maximalen Geschwindigkeit von 2.500 Metern pro Sekunde. Es besteht hauptsächlich aus einem Booster, einem Kill -Fahrzeug und einer Verkleidung.

3G indoor antenna