【簡(jiǎn)介：】我是雷達(dá)工程師，我可以來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題！其實(shí)相控陣?yán)走_(dá)和多普勒雷達(dá)并不是兩個(gè)并列的分類(lèi)，而是一種包含的關(guān)系，相控陣?yán)走_(dá)就是多普勒雷達(dá)，或者說(shuō)相控陣?yán)走_(dá)工作的基本原理里面用到

我是雷達(dá)工程師，我可以來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題！其實(shí)相控陣?yán)走_(dá)和多普勒雷達(dá)并不是兩個(gè)并列的分類(lèi)，而是一種包含的關(guān)系，相控陣?yán)走_(dá)就是多普勒雷達(dá)，或者說(shuō)相控陣?yán)走_(dá)工作的基本原理里面用到了多普勒原理！

多普勒雷達(dá)這種雷達(dá)主要采用的就是一種叫做多普勒效應(yīng)的原理，而多普勒效應(yīng)簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，就當(dāng)雷達(dá)的發(fā)射機(jī)部分發(fā)射某一固定頻率的信號(hào)源，通過(guò)天線(xiàn)發(fā)射出去，然后在空中遇到目標(biāo)發(fā)生反射，反射的回波信號(hào)被雷達(dá)的接收機(jī)接收。如果目標(biāo)是移動(dòng)的話(huà)，返回的信號(hào)頻率就會(huì)和發(fā)射信號(hào)的頻率不一樣！當(dāng)回波信號(hào)頻率比發(fā)射的信號(hào)頻率高一些的時(shí)候，證明目標(biāo)是在向雷達(dá)這個(gè)方向移動(dòng)，當(dāng)回波信號(hào)頻率比發(fā)射信號(hào)頻率低一些的時(shí)候，那就代表目標(biāo)是向遠(yuǎn)離雷達(dá)方面移動(dòng)。

而且還可以根據(jù)回波信號(hào)和發(fā)射信號(hào)的頻率差或者時(shí)間差的情況，計(jì)算出來(lái)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度，這個(gè)時(shí)候雷達(dá)就可以獲得目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和速度等重要的信息了。

現(xiàn)在的多普勒雷達(dá)大多也都是脈沖多普勒雷達(dá)，相比普通的雷達(dá)，可以理解脈沖多普勒雷達(dá)不是連續(xù)的發(fā)射雷達(dá)波，而是隔一段時(shí)間發(fā)射一個(gè)較強(qiáng)的脈沖信號(hào)，功率比較大，這個(gè)時(shí)候目標(biāo)反射的信號(hào)功率也是比較大，就非常方便的被接收機(jī)接收到分析處理。因?yàn)槿绻瞧胀ǖ倪B續(xù)波雷達(dá)，功率就比較小，回波信號(hào)特別弱，很容易被空氣當(dāng)中的雜波覆蓋，這樣接收機(jī)就接收不了。而且這樣也就導(dǎo)致了脈沖多普勒抗干擾能力比較強(qiáng)。

相控陣?yán)走_(dá)可以說(shuō)相控陣?yán)走_(dá)，就是很多的小多普勒雷達(dá)組成的。因?yàn)橄嗫仃嚴(yán)走_(dá)也是需要獲得目標(biāo)的速度、距離和運(yùn)動(dòng)方向等信息的，而其中一些信息的獲取也是需要利用到多普勒效應(yīng)。

相控陣?yán)走_(dá)主要是通過(guò)控制模擬信號(hào)的相位來(lái)控制雷達(dá)的波束（探測(cè)方向），這里我們進(jìn)行了比喻，來(lái)解釋一下什么是相控陣?yán)走_(dá)。

前面的多普勒雷達(dá)，就是一個(gè)普通手電筒，照射哪里，就必須要對(duì)著哪里，也就是需要轉(zhuǎn)動(dòng)手電筒，這就是傳統(tǒng)的雷達(dá)，一次只能照射探測(cè)固定的方向，要想探測(cè)水平方向或者上下的方向，天線(xiàn)就需要不停的轉(zhuǎn)動(dòng)了，這個(gè)就是我們經(jīng)常在新聞當(dāng)中看到的在不斷旋轉(zhuǎn)的雷達(dá)天線(xiàn)。

但是相控陣，里面是成百上千個(gè)小雷達(dá)，也就是小手電筒，比如10X10這樣的排列，組合在一起形成了大的手電。不過(guò)這里面的小手電，每個(gè)都是可以獨(dú)立工作的，并且都是可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的（實(shí)際相控陣?yán)走_(dá)天線(xiàn)不轉(zhuǎn)動(dòng)，這里比喻不當(dāng)）。

當(dāng)需要朝著一個(gè)方向的時(shí)候或者只有一個(gè)目標(biāo)的時(shí)候，大家同時(shí)工作，也可以根據(jù)目標(biāo)的不同情況，其中一部分工作。這個(gè)時(shí)候所有的小手電可以一起朝著同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，指向目標(biāo)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)，整個(gè)大的手電筒指向不動(dòng)的情況下，可以實(shí)現(xiàn)不同方向的探測(cè)。這里的手電照射出來(lái)的光，就好像是和雷達(dá)輻射的波束是一樣的。

如果目標(biāo)是不同的方向，這個(gè)時(shí)候就可以把100個(gè)小手電燈進(jìn)行分組，比如分成10個(gè)小組，每組都是相鄰的10個(gè)手電燈，這個(gè)時(shí)候這10個(gè)小組也可以獨(dú)立的工作，一部雷達(dá)瞬間變成了十部雷達(dá)，也就是可以探測(cè)跟蹤十個(gè)方向的十個(gè)不同的目標(biāo)，每個(gè)小組也都是可以實(shí)現(xiàn)不同方向的照射，在一定的角度內(nèi)，想照哪里照哪里！

優(yōu)缺點(diǎn)分析因?yàn)橄嗫仃嚴(yán)锩娓鱾€(gè)小雷達(dá)都是獨(dú)立工作的，所以即使壞了一些，整體不受太大的影響，也就是具有可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。而傳統(tǒng)雷達(dá)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)雷達(dá)就失效了。

相控陣?yán)走_(dá)可以在不轉(zhuǎn)動(dòng)天線(xiàn)的情況下，實(shí)現(xiàn)不同方向的探測(cè)跟蹤和對(duì)不同目標(biāo)的探測(cè)跟蹤，這也是相控陣的優(yōu)勢(shì)了，多目標(biāo)和多方向。目前的相控陣?yán)走_(dá)，同時(shí)跟蹤幾百個(gè)目標(biāo)都沒(méi)有問(wèn)題。

而傳統(tǒng)的多普勒雷達(dá)，只能探測(cè)跟蹤一個(gè)目標(biāo)或者極少數(shù)目標(biāo)，探測(cè)的角度也是非常的有限。不過(guò)脈沖多普勒雷達(dá)相比較相控陣?yán)走_(dá)，技術(shù)要求要低一些，也就是成本比較低，適合大規(guī)模裝備。相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)含量很高，也就導(dǎo)致成本費(fèi)用高，適合高端裝備按照，比如戰(zhàn)斗機(jī)和軍艦。

目前全球能夠研制和生產(chǎn)相控陣?yán)走_(dá)的國(guó)家不多，就算是沒(méi)有能力研制的國(guó)家，購(gòu)買(mǎi)也可能沒(méi)有足夠的資金購(gòu)買(mǎi)，因?yàn)樘F了。

上面就是所長(zhǎng)關(guān)于多普勒雷達(dá)和相控陣?yán)走_(dá)的簡(jiǎn)單解釋?zhuān)冶救诉€有更多關(guān)于雷達(dá)方向的文章，有些比本文解釋的更詳細(xì)，包括雷達(dá)的基本工作原理等，還有解釋什么是火控雷達(dá)和測(cè)速雷達(dá)等文章，歡迎大家關(guān)注。

紙上的宣仔，為您解答。

脈沖多普勒雷達(dá)和相控陣?yán)走_(dá)其實(shí)概念并不在一個(gè)層次上，更不是互斥相對(duì)的。脈沖多普勒指的是用高重復(fù)頻率脈沖的多普勒效應(yīng)來(lái)過(guò)濾雜波，識(shí)別出空中目標(biāo)的技術(shù)；而相控陣?yán)走_(dá)指的是用多個(gè)振子的相位控制來(lái)實(shí)現(xiàn)波陣面偏轉(zhuǎn)，指的是天線(xiàn)的形式和波束控制。就技術(shù)先進(jìn)性而言，相控陣出現(xiàn)的更晚，功能更多技術(shù)更復(fù)雜，也更先進(jìn)。脈沖多普勒本身就是相控陣的一個(gè)工作模式。當(dāng)然它的功能更加高級(jí)，能干的也不止脈沖多普勒一種?？傊?，二者的概念上不是對(duì)立互斥的。比如現(xiàn)在的一款先進(jìn)的有源相控陣機(jī)載雷達(dá)，你完全可以認(rèn)為是一個(gè)用了相控陣天線(xiàn)的多普勒脈沖雷達(dá)（當(dāng)然實(shí)際包括SAR、ISAR等更復(fù)雜的功能）。

脈沖多普勒雷達(dá)（Pulse Dolpler）是上個(gè)世紀(jì)60年代，比相控陣?yán)走_(dá)早得多，是為了解決雷達(dá)下視問(wèn)題而研發(fā)的。我們都知道，雷達(dá)是靠回波來(lái)檢測(cè)敵方戰(zhàn)機(jī)目標(biāo)的。那么如果回波打到的不是戰(zhàn)斗機(jī)，而是一顆樹(shù)，一個(gè)巖石，那怎么分辨呢？早期的機(jī)載雷達(dá)還真就解決不了這個(gè)問(wèn)題。所以早期的戰(zhàn)機(jī)下視能力都很差，一旦有敵方目標(biāo)飛到了比自己還低的空域，憑雷達(dá)幾乎很難把戰(zhàn)機(jī)和地面背景分辨出來(lái)。而脈沖多普勒雷達(dá)就是為了解決這個(gè)問(wèn)題應(yīng)運(yùn)而生的。雖然雷達(dá)下視的時(shí)候會(huì)引入很多背景雜波，但是有一點(diǎn)是可以和戰(zhàn)機(jī)區(qū)分開(kāi)的，那就是不同速度的目標(biāo)其回波的多普勒頻移不同。由于地面是靜止的，其多普勒頻移幾乎都是一樣的，而飛機(jī)因?yàn)榭梢钥焖僖苿?dòng)，則回波可以產(chǎn)生一個(gè)較強(qiáng)的多普勒頻移，與地面背景雜波區(qū)分開(kāi)。找到這個(gè)特定頻率的回波，就相當(dāng)于發(fā)現(xiàn)了飛機(jī)目標(biāo)。要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)能力，需要多普勒脈沖雷達(dá)擁有足夠高的重復(fù)頻率。多普勒脈沖雷達(dá)的發(fā)射機(jī)用的是行波管技術(shù)，早期天線(xiàn)采用倒置卡塞格倫天線(xiàn)，后期平板縫隙天線(xiàn)，一直到相控陣天線(xiàn)的出現(xiàn)，才徹底取代了這些天線(xiàn)。

倒置卡塞格倫天線(xiàn)

殲-8II上使用的1471 平板縫隙雷達(dá)

而相控陣?yán)走_(dá)（ESA）是目前較新體制的一種雷達(dá)，也是最先進(jìn)的，具體可以分為有源相控陣（AESA）和無(wú)源相控陣（PESA）。PESA還使用行波管的中央發(fā)射機(jī)，而AESA的MMIC本身就相當(dāng)于一個(gè)小發(fā)射機(jī)/接收機(jī)。相控陣?yán)走_(dá)利用數(shù)字處理終端，通過(guò)對(duì)時(shí)間的延遲實(shí)現(xiàn)每個(gè)天線(xiàn)振子進(jìn)行相位控制，最終實(shí)現(xiàn)波陣面合成，每個(gè)天線(xiàn)陣子的相位不同，最終導(dǎo)致的波陣面不同，表現(xiàn)為增益最大點(diǎn)的方向不同，也就是說(shuō)實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)波的偏轉(zhuǎn)。而整個(gè)過(guò)程不需要機(jī)械旋轉(zhuǎn)，天線(xiàn)陣面始終是靜止的。

F-22 AN/APG-77 有源相控陣?yán)走_(dá)，每一個(gè)單元都是一個(gè)小天線(xiàn)

無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)的工作原理