Passivt elektronisk scannet array - Passive electronically scanned array

Den Mikoyan MiG-31 kampfly med næse fairing fjernet, viser sin Zaslon passiv maskinlæsbare matrix radarantenne.
Animation, der viser, hvordan et passivt elektronisk scannet array fungerer. Den består af en række antenneelementer (A), der drives af en enkelt sender (TX) . Tilførselsstrømmen for hver antenne passerer gennem en faseskifter (φ) styret af en computer (C) . De bevægende røde linjer viser bølgefronterne for radiobølgerne, der udsendes af hvert element. De enkelte bølgefronter er sfæriske, men de kombinerer ( superpose ) foran antennen for at skabe en plan bølge , en stråle af radiobølger, der bevæger sig i en bestemt retning. Faseskifterne forsinker radiobølgerne gradvist op ad linjen, så hver antenne udsender sin bølgefront senere end den under den. Dette får den resulterende planbølge til at være rettet i en vinkel i forhold til antennen. Computeren kan ændre faseskifterne for at styre strålen meget hurtigt. Hastigheden af ​​radiobølgerne er vist bremset enormt.

Et passivt elektronisk scannet array ( PESA ), også kendt som passivt faset array , er en antenne, hvor strålen fra radiobølger kan styres elektronisk til at pege i forskellige retninger (det vil sige en faset array- antenne), hvor al antennen elementer er forbundet til en enkelt sender (såsom en magnetron , en klystron eller et vandrende bølgerør ) og / eller modtager . Den største brug af trinvise arrays er i radarer . De fleste trinvise radarer i verden er PESA. Det civile landingssystem til mikrobølgeovne bruger PESA-send-kun-arrays.

En PESA står i kontrast til en aktiv elektronisk scannet array (AESA) antenne, som har en separat sender og / eller modtageenhed til hvert antenneelement, alt styret af en computer; AESA er en mere avanceret, sofistikeret alsidig andengenerationsversion af den originale PESA-fasede array-teknologi.

Radarsystemer fungerer generelt ved at forbinde en antenne til en kraftig radiosender for at udsende en kort signalimpuls. Senderen frakobles derefter, og antennen er forbundet til en følsom modtager, som forstærker eventuelle ekkoer fra målobjekter. Ved at måle den tid, det tager for signalet at vende tilbage, kan radarmodtageren bestemme afstanden til objektet. Modtageren sender derefter det resulterende output til en skærm af en slags . Senderelementerne var typisk klystronrør eller magnetroner , som er egnede til at forstærke eller generere et snævert frekvensområde til høje effektniveauer. For at scanne en del af himlen skal radarantennen flyttes fysisk for at pege i forskellige retninger.

I 1959 udviklede DARPA en eksperimentel trinvis array-radar kaldet Elektronisk styret Array Radar ESAR. Det første modul, et lineært array, blev afsluttet i 1960. Det dannede grundlaget for AN / FPS-85 .

Begyndende i 1960'erne blev der introduceret nye solid state- enheder, der er i stand til at forsinke sendersignalet på en kontrolleret måde. Det førte til det første praktiske passive elektroniske scannede array eller simpelthen faset array-radar. PESA'er tog et signal fra en enkelt kilde, delte det i hundreder af stier, udsatte nogle af dem selektivt og sendte dem til individuelle antenner. Radiosignalerne fra de separate antenner overlappede i rummet, og interferensmønstrene mellem de enkelte signaler blev styret for at forstærke signalet i bestemte retninger og dæmpe det i alle andre. Forsinkelserne kunne let styres elektronisk, så strålen styres meget hurtigt uden at flytte antennen. En PESA kan scanne et rumfang meget hurtigere end et traditionelt mekanisk system. Takket være fremskridt inden for elektronik tilføjede PESAs muligheden for at producere flere aktive stråler, så de kunne fortsætte med at scanne himlen, mens de samtidig fokuserede mindre stråler på bestemte mål til sporing eller styring af semi-aktive radar- missiler. PESA'er blev hurtigt udbredt på skibe og store faste placeringer i 1960'erne, efterfulgt af luftbårne sensorer, da elektronikken faldt.

Liste over PESA-radarer

Referencer