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基礎知識科普，前沿技術跟蹤！ ... 專業知識服務 25 Feb 本文為翻譯內容，今日發送「0225」可查看英文原文，文章內容不代表本號觀點和立場，僅供參考。識別上面二維碼進入《專業知識服務》後可查看獲取中文WORD版的方法以及更多內容。 在諸如矽(Si)，砷化鎵(GaAs)和最近的氮化鎵(GaN)等半導體材料的推動下，數字化水平不斷提高，AESA技術繼續快速發展。與早期的半導體電晶體相比，半導體材料的進步帶來了更高的電壓處理能力，更高的導熱率和效率。 因此，這些技術可顯著改善射頻性能——更高的輸出功率，更高的工作頻率，更寬的帶寬和出眾的可靠性。天線技術也正在朝著數字化的方向發展，消除了老式的模擬元件，並實現了更高的效率和更大的工作動態範圍。 總的來說，這些新型材料和技術的發展，使得天線架構和波束形成中微型化和集成度的不斷提高，這為顛覆性的優勢和雷達應用創造了機會。圖9展示了天線架構和波束形成的趨勢，它們反映了雷達的過去和現在。與過去專注於解決設備過時的問題相比，現代雷達體系結構專為技術嵌入，性能增長和長期可持續性應用而設計。 ... 近年來，依靠雷達來應對各種各樣的威脅，從小型、行動緩慢的無人機到超小型、快速且靈敏的飛彈。同時使用一臺雷達檢測常規目標之上的這些威脅，對雷達設計提出了相互矛盾的要求。 例如，對於在高速，高機動和彈出目標中檢測短反應時間的要求與在苛刻的混亂環境中檢測慢速目標的觀察時間長的要求相衝突。這導致了在規劃和利用雷達時間能量預算方面的衝突，迄今為止，已經通過引入不同的雷達模式來解決這一問題。 因此，引入了雙軸多波束形成(Dual-axis multi-beam)的新穎解決方案，以增加觀察時間而又不影響反應時間，並允許一部雷達同時完成各種功能和任務——多功能雷達。雙軸多波束包括多個同時接收的方位和俯仰波束。 圖10示出了具有多個同時接收波束的寬發射波束。由於加寬導致減小的發射波束增益可由目標持續時間增加引起的高處理增益所補充。從本質上講，雙軸多波束成形是20世紀70年代引入的一種現代形式的疊加波束雷達，它通過創新性地利用AESA技術改善了雷達設計的權衡因素。 ... 單個顏色表示同時具有接收波束的發射波束 都卜勒域還利用增加觀察時間來提高非對稱威脅的可檢測性，特別是低、慢和小型(LSS)目標(如無人機)的出現。在LSS空間中，感興趣的目標必須與鳥類，道路和行人交通相抗衡。多波束的觀察時間越長，返回的質量越高。 由最新的數位訊號處理器支持的有限衝激響應不是使用經典的快速傅立葉變換對這些返回值進行都卜勒處理，而是提供了獨立的濾波器控制功能來增強可檢測性並提取獨特的功能以幫助目標分類。 這些不斷發展的技術和新興概念的融合帶來了兩個關鍵的雷達發展，即圖11所示的G550緊縮型機載預警(CAEW)雷達和圖11所示的多功能雷達(MMR)。 ... 雖然20世紀90年代的MFR天線裝有數十個TRM，但CAEW的MFR和MMR天線各自裝有數百個TRM。與E-2C 鷹眼的情況不同，天線陣列被吸收到灣流G550飛機機架上，沒有活動或旋轉部件。如果沒有創新的天線架構，以及硬體小型化和高度的射頻數字集成，就不可能在公務機上安裝MFR。 一個MMR可滿足多種感知需求——監視，預警和防空作用——壓縮「觀察-定位-決策-行動」(OODA)循環。與採購單個傳感器來實現每個功能相比，運行單個系統是一種經濟高效的解決方案。 ... 它還減少了選址和人員配備的需求，在新加坡土地面積有限和出生率下降的背景下，這尤其令人信服。DSTA將MMR概念化，與志趣相投的雷達供應商合作開發，並且是第一個提供此功能的公司。 ... 本文未完待續...今日給公眾號發送「0225」可查看英文原文，年度鐵桿會員及以上(永久鐵桿會員和全場通用)可進入日常更新文件夾查看中文譯版全文。

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