移相器,单bit的移相结构

在雷达当中，火控雷达和相控阵雷达是什么意思？

我是雷达工程师，我来解释火控雷达和相控阵雷达！火控雷达目前很多武器已经不是由人来控制了，比如说已经不用人来控制武器的瞄准、跟踪和开火等等操作，而是用计算机来控制了，但是计算机是无法自己完成对目标的发现、跟踪和锁定的，这个时候就需要一种先进的辅助设备了，那就是雷达。雷达的工作原理非常的简单，就和我们日常生活中常见的蝙蝠一样，雷达发射电磁波，电磁波遇到了目标，就会发生反射，理论上只要和空气的介质不一样，都会发生反射，云层也会发生反射。

反射的信号会被雷达再次接收，这个时候返回的信号里面就有了目标的各种信息。简单的来解释下比如目标的距离，雷达波的速度就是光速，记录下发射信号的时间和接收到信号时间的时间差，乘以光速，得到的数据的一半就是雷达距离目标的距离，相信这个大家很容易理解。不过这个时候假设目标是不动的，因为就算目标再快，在光速面前根本就不算什么。

其它的信息比如目标的移动速度和方向等信息，也能通过其它计算方式或者理论来获取的。再举例说明一下目标的移动速度吧，还是和前面说的距离有关，雷达连续发射两次信号，取两次发射信号的间隔时间，然后在分别计算出两次接收到的目标的距离，再除以两次信号的间隔时间，就基本是目标的速度了。至于运动方向，使用的多普勒效应，这个也很简单，当目标远离雷达，返回的信号频率变小，当目标靠近雷达时候，返回的频率变大。

当然真正的雷达工作原理比这个复杂的多，算法也很复杂，但是基本原理是这样的。通过雷达，已经可以得到目标的运动速度、方向和距离等信息了，这个时候如果再把信息传输到武器的计算机内，计算机就可以根据雷达提供的信息对着目标开火了，而且因为雷达是不断的工作，信息也一直在更新，所以武器能够自动的跟踪目标射击，这个雷达就是火控雷达。

前面说的还是普通的火炮武器，比如军舰的近防炮，就非常需要火控雷达的支持，因为反舰导弹的速度极快，人是根本没有反应的时间，只能依靠计算机和火控雷达来完成射击。同样很多导弹也是需要火控雷达的支持，因为一些导弹本身没有雷达的发射机，只有接收机，需要火控雷达不断的照射目标，获取目标的各种信息然后传输给导弹，所以导弹才能够跟踪目标，这样的制导方式也叫做半主动雷达制导。

比如下面的动图就是半主动制导原理。有半主动制导当然就有主动制导，具备这种制导方式的导弹本身安装了雷达发射机，相当于把火控雷达装在了弹头里面了，就是俗称的发射后不用管导弹。但是这种导弹在发射之前，还是需要其它火控雷达的辅助，毕竟它装备的雷达探测搜索能力有限，需要机载或者舰载火控雷达的辅助。相控阵雷达相控阵雷达是一种新式的雷达，简单的说，就是不需要天线转动，依靠控制相位就可以实现雷达波束指向不同方向，当然这里大家不理解什么是相位是没有关系的，我下面做个简单的比喻给大家解释一下。

传统的雷达，就相当于一个非常大的探照灯，这个相信大家都是可以理解的，想要看哪里，就必须要照射到那个方向才行，而且只能照射一定的固定的方向。如果想要实现水平的360度覆盖，那就是需要不停的转动探照灯，这样的雷达探照角度有限，跟踪的目标也有限。而相控阵雷达呢，就是等于很多个小探照灯组成在一起的一个阵列，就比如说排列成10X10，一共一百个小探照灯（小雷达），每个雷达独立的工作，能够独立进行发和收，这个时候，整个探照灯系统既可以同时照射同一个方向或者同一个目标，也可以通过转动小探照灯照射其它方向（实际雷达是不动的，这里比喻有些不恰当）。

这样就可以实现整个大探照灯不动，也能照射其它方向。也可以把这100个探照灯分成不动的小组，比如每组十个探照灯，这样就可以分成十个小组了，每组都可以照射不同的目标或者方向，这个时候就可以实现多个方向，多个目标的探测、跟踪和锁定了。其实相控阵雷达，基本上就是上面的原理，只不过相控阵雷达的天线是不转动的，是通过控制模拟信号的相位，来实现雷达波束的不同发射方向和分组的等等操作。

一般情况下，三面或者四面相控阵天线，就可以实现水平方向360度的覆盖和一定俯仰角度的覆盖，就比如我们熟知的舰载相控阵雷达天线，一般有四部相控阵雷达天线。这里还说一下什么是有源相控阵和无源相控阵。其实上面介绍的，就是有源相控阵雷达，每个小雷达都有自己的发射和接收组件（T/R），每部小雷达就是可以独立工作，这样即使坏了一部分，整个相控阵还是可以正常工作，可靠性高，不过技术含量最大。

无源相控阵，整个雷达只有一个雷达的中央发射机和接收机，技术要求不高，但是一旦中央发射和接收系统坏了，这个雷达就不能工作了，可靠性不高。目前机载或者舰载的主流相控阵雷达，一般都是有源相控阵雷达。目前很多相控阵雷达，也是具有火控雷达的作用，比如机载的相控阵雷达，就能为空空导弹提供火控服务。以上就是所长个人的解释，或许解释的不那么专业和准确，您有更好的解释，欢迎评论。