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雙波段雷達即DBS,是美國首創的新概念雷達,裝備於其最新的福特級航母,象DSI進氣道一樣,這個概念又一次被我國的055型導彈驅逐艦發揚光大。

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雙波段雷達即DBS,是美國首創的新概念雷達,裝備於其最新的福特級航母,象DSI進氣道一樣,這個概念又一次被我國的055型導彈驅逐艦發揚光大。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

美國福特級航母採用X波段的SPY3和S波段的SPY4,都是六面陣雷達,之所以沒有采用探測距離更遠的L波段,是因為 L波段波長太長,天線的聚焦能力差,波束太寬,但繞射能力強,更適合通訊,比如北斗導航衛星和很多手機信號就用了L波段,但其不適合做雷達的載波,況且美國海軍有幾十年SPY1的使用經驗,對S波段的各種情況瞭如指掌。

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雙波段雷達即DBS,是美國首創的新概念雷達,裝備於其最新的福特級航母,象DSI進氣道一樣,這個概念又一次被我國的055型導彈驅逐艦發揚光大。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

美國福特級航母採用X波段的SPY3和S波段的SPY4,都是六面陣雷達,之所以沒有采用探測距離更遠的L波段,是因為 L波段波長太長,天線的聚焦能力差,波束太寬,但繞射能力強,更適合通訊,比如北斗導航衛星和很多手機信號就用了L波段,但其不適合做雷達的載波,況且美國海軍有幾十年SPY1的使用經驗,對S波段的各種情況瞭如指掌。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

福特級航母,極具視覺衝擊力

X波段波長大約3釐米,能對中程防空導彈進行制導和末端照射,低空傳播特性極佳,能抑制多路徑效應,這個效應通俗的講就是導彈信號經由海面反射,又被雷達所接收,形成了類似水上倒影的假目標,X波段基本沒有繞射現象,信號不易失真,且因頻率高,頻帶寬度很大,也有利於對目標的識別,擅長探測集群目標,X波段雷達的距離分辨率是S波段雷達的3倍左右。

S波段波長大約10釐米,這個波段不但傳輸損耗小,探測距離遠而且波束寬度能做小,能進行精密跟蹤,精度足以與X波段直接進行目標交接,別的波段就不行,比如E2預警機的UHF波段,即分米波段,波長約75釐米,不能直接引導戰鬥機的X波段火控雷達,必須由航母作中介。

雙波段雷達有突出的反隱形能力,雙波段本身就拓展了雷達的帶寬,顯示的目標細節更豐富,更立體。四代機面對兩個波段的雷達,特別是這兩個波段差別很大時,隱形能力會大幅下降,DBS之於傳統的單波段雷達就好象人的兩隻眼睛和一隻眼睛的差別,面對DBS四代機是顧了這頭顧不了那頭,比如艙門鋸齒,無論是雷達艙、座艙、起落架艙,還是發動機艙,只能設計一種尺寸,F35的鋸齒就只針對X波段優化,我國的殲20艙門鋸齒也只能專門針對S波段設計。

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雙波段雷達即DBS,是美國首創的新概念雷達,裝備於其最新的福特級航母,象DSI進氣道一樣,這個概念又一次被我國的055型導彈驅逐艦發揚光大。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

美國福特級航母採用X波段的SPY3和S波段的SPY4,都是六面陣雷達,之所以沒有采用探測距離更遠的L波段,是因為 L波段波長太長,天線的聚焦能力差,波束太寬,但繞射能力強,更適合通訊,比如北斗導航衛星和很多手機信號就用了L波段,但其不適合做雷達的載波,況且美國海軍有幾十年SPY1的使用經驗,對S波段的各種情況瞭如指掌。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

福特級航母,極具視覺衝擊力

X波段波長大約3釐米,能對中程防空導彈進行制導和末端照射,低空傳播特性極佳,能抑制多路徑效應,這個效應通俗的講就是導彈信號經由海面反射,又被雷達所接收,形成了類似水上倒影的假目標,X波段基本沒有繞射現象,信號不易失真,且因頻率高,頻帶寬度很大,也有利於對目標的識別,擅長探測集群目標,X波段雷達的距離分辨率是S波段雷達的3倍左右。

S波段波長大約10釐米,這個波段不但傳輸損耗小,探測距離遠而且波束寬度能做小,能進行精密跟蹤,精度足以與X波段直接進行目標交接,別的波段就不行,比如E2預警機的UHF波段,即分米波段,波長約75釐米,不能直接引導戰鬥機的X波段火控雷達,必須由航母作中介。

雙波段雷達有突出的反隱形能力,雙波段本身就拓展了雷達的帶寬,顯示的目標細節更豐富,更立體。四代機面對兩個波段的雷達,特別是這兩個波段差別很大時,隱形能力會大幅下降,DBS之於傳統的單波段雷達就好象人的兩隻眼睛和一隻眼睛的差別,面對DBS四代機是顧了這頭顧不了那頭,比如艙門鋸齒,無論是雷達艙、座艙、起落架艙,還是發動機艙,只能設計一種尺寸,F35的鋸齒就只針對X波段優化,我國的殲20艙門鋸齒也只能專門針對S波段設計。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

這個角度都能看到鋸齒,證明其尺寸不小

其實雙波段由來已久,最典型的是俄羅斯的頂板,兩個背對背天線分別工作於S/C波段,我國的仿製型號為382“海鷹”,並且在水面艦只上廣泛裝備,只不過DBS應用了固態有源相控陣和氮化鎵元件等一干新技術,雙波段雷達與傳統雷達在基本原理上沒有質的變化。

固態有源相控陣雷達,即採用晶體管微波集成電路,不再用原先的行波管、速調管這類真空器件了,體積小、重量輕,可以做成點陣分佈到天線上。

砷化鎵取代了硅雙極晶體管,工作頻率提高了很多,砷化鎵曾在海灣戰爭中大顯神威,頻率是上去了,但功率卻下來了,因為擊穿電壓下降了,我記得日本引以為豪的JPG1有源相控陣雷達每個收發單元的功率只有8瓦,8瓦!跟小號節能燈一個功率!一提到砷我就想到了硫化砷和三氧化二砷,硃砂和砒霜,所以對它印象不好,沒有到砷和鎵的化合物還有如此妙用,鍍金成了高科技產品。

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雙波段雷達即DBS,是美國首創的新概念雷達,裝備於其最新的福特級航母,象DSI進氣道一樣,這個概念又一次被我國的055型導彈驅逐艦發揚光大。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

美國福特級航母採用X波段的SPY3和S波段的SPY4,都是六面陣雷達,之所以沒有采用探測距離更遠的L波段,是因為 L波段波長太長,天線的聚焦能力差,波束太寬,但繞射能力強,更適合通訊,比如北斗導航衛星和很多手機信號就用了L波段,但其不適合做雷達的載波,況且美國海軍有幾十年SPY1的使用經驗,對S波段的各種情況瞭如指掌。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

福特級航母,極具視覺衝擊力

X波段波長大約3釐米,能對中程防空導彈進行制導和末端照射,低空傳播特性極佳,能抑制多路徑效應,這個效應通俗的講就是導彈信號經由海面反射,又被雷達所接收,形成了類似水上倒影的假目標,X波段基本沒有繞射現象,信號不易失真,且因頻率高,頻帶寬度很大,也有利於對目標的識別,擅長探測集群目標,X波段雷達的距離分辨率是S波段雷達的3倍左右。

S波段波長大約10釐米,這個波段不但傳輸損耗小,探測距離遠而且波束寬度能做小,能進行精密跟蹤,精度足以與X波段直接進行目標交接,別的波段就不行,比如E2預警機的UHF波段,即分米波段,波長約75釐米,不能直接引導戰鬥機的X波段火控雷達,必須由航母作中介。

雙波段雷達有突出的反隱形能力,雙波段本身就拓展了雷達的帶寬,顯示的目標細節更豐富,更立體。四代機面對兩個波段的雷達,特別是這兩個波段差別很大時,隱形能力會大幅下降,DBS之於傳統的單波段雷達就好象人的兩隻眼睛和一隻眼睛的差別,面對DBS四代機是顧了這頭顧不了那頭,比如艙門鋸齒,無論是雷達艙、座艙、起落架艙,還是發動機艙,只能設計一種尺寸,F35的鋸齒就只針對X波段優化,我國的殲20艙門鋸齒也只能專門針對S波段設計。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

這個角度都能看到鋸齒,證明其尺寸不小

其實雙波段由來已久,最典型的是俄羅斯的頂板,兩個背對背天線分別工作於S/C波段,我國的仿製型號為382“海鷹”,並且在水面艦只上廣泛裝備,只不過DBS應用了固態有源相控陣和氮化鎵元件等一干新技術,雙波段雷達與傳統雷達在基本原理上沒有質的變化。

固態有源相控陣雷達,即採用晶體管微波集成電路,不再用原先的行波管、速調管這類真空器件了,體積小、重量輕,可以做成點陣分佈到天線上。

砷化鎵取代了硅雙極晶體管,工作頻率提高了很多,砷化鎵曾在海灣戰爭中大顯神威,頻率是上去了,但功率卻下來了,因為擊穿電壓下降了,我記得日本引以為豪的JPG1有源相控陣雷達每個收發單元的功率只有8瓦,8瓦!跟小號節能燈一個功率!一提到砷我就想到了硫化砷和三氧化二砷,硃砂和砒霜,所以對它印象不好,沒有到砷和鎵的化合物還有如此妙用,鍍金成了高科技產品。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

F22採用砷化鎵元件的APG77雷達

氮化鎵的原子體積只有砷化鎵的一半,鎵不與砷合夥了,傍上了氮,氮是氣體分子,分子量要比砷小得多,因此氮化鎵器件更輕小,且氮化鎵是極穩定的化合物,有高硬度和達1700攝氏度的熔點,用氮化鎵做成器件後理論上可以工作於800攝氏度的高溫環境,都快趕上金屬銅了,氮化鎵的擊穿電場/電壓分別是硅雙極管和砷化鎵的數倍和數十倍,有益於有源陣進一步提高陣面的功率密度。

而且有了氮化鎵器件,雙波段雷達能進一步向電磁頻譜兩端擴展,米波/毫米波雙波段雷達,讓隱形戰機無所遁形。

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雙波段雷達即DBS,是美國首創的新概念雷達,裝備於其最新的福特級航母,象DSI進氣道一樣,這個概念又一次被我國的055型導彈驅逐艦發揚光大。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

美國福特級航母採用X波段的SPY3和S波段的SPY4,都是六面陣雷達,之所以沒有采用探測距離更遠的L波段,是因為 L波段波長太長,天線的聚焦能力差,波束太寬,但繞射能力強,更適合通訊,比如北斗導航衛星和很多手機信號就用了L波段,但其不適合做雷達的載波,況且美國海軍有幾十年SPY1的使用經驗,對S波段的各種情況瞭如指掌。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

福特級航母,極具視覺衝擊力

X波段波長大約3釐米,能對中程防空導彈進行制導和末端照射,低空傳播特性極佳,能抑制多路徑效應,這個效應通俗的講就是導彈信號經由海面反射,又被雷達所接收,形成了類似水上倒影的假目標,X波段基本沒有繞射現象,信號不易失真,且因頻率高,頻帶寬度很大,也有利於對目標的識別,擅長探測集群目標,X波段雷達的距離分辨率是S波段雷達的3倍左右。

S波段波長大約10釐米,這個波段不但傳輸損耗小,探測距離遠而且波束寬度能做小,能進行精密跟蹤,精度足以與X波段直接進行目標交接,別的波段就不行,比如E2預警機的UHF波段,即分米波段,波長約75釐米,不能直接引導戰鬥機的X波段火控雷達,必須由航母作中介。

雙波段雷達有突出的反隱形能力,雙波段本身就拓展了雷達的帶寬,顯示的目標細節更豐富,更立體。四代機面對兩個波段的雷達,特別是這兩個波段差別很大時,隱形能力會大幅下降,DBS之於傳統的單波段雷達就好象人的兩隻眼睛和一隻眼睛的差別,面對DBS四代機是顧了這頭顧不了那頭,比如艙門鋸齒,無論是雷達艙、座艙、起落架艙,還是發動機艙,只能設計一種尺寸,F35的鋸齒就只針對X波段優化,我國的殲20艙門鋸齒也只能專門針對S波段設計。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

這個角度都能看到鋸齒,證明其尺寸不小

其實雙波段由來已久,最典型的是俄羅斯的頂板,兩個背對背天線分別工作於S/C波段,我國的仿製型號為382“海鷹”,並且在水面艦只上廣泛裝備,只不過DBS應用了固態有源相控陣和氮化鎵元件等一干新技術,雙波段雷達與傳統雷達在基本原理上沒有質的變化。

固態有源相控陣雷達,即採用晶體管微波集成電路,不再用原先的行波管、速調管這類真空器件了,體積小、重量輕,可以做成點陣分佈到天線上。

砷化鎵取代了硅雙極晶體管,工作頻率提高了很多,砷化鎵曾在海灣戰爭中大顯神威,頻率是上去了,但功率卻下來了,因為擊穿電壓下降了,我記得日本引以為豪的JPG1有源相控陣雷達每個收發單元的功率只有8瓦,8瓦!跟小號節能燈一個功率!一提到砷我就想到了硫化砷和三氧化二砷,硃砂和砒霜,所以對它印象不好,沒有到砷和鎵的化合物還有如此妙用,鍍金成了高科技產品。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

F22採用砷化鎵元件的APG77雷達

氮化鎵的原子體積只有砷化鎵的一半,鎵不與砷合夥了,傍上了氮,氮是氣體分子,分子量要比砷小得多,因此氮化鎵器件更輕小,且氮化鎵是極穩定的化合物,有高硬度和達1700攝氏度的熔點,用氮化鎵做成器件後理論上可以工作於800攝氏度的高溫環境,都快趕上金屬銅了,氮化鎵的擊穿電場/電壓分別是硅雙極管和砷化鎵的數倍和數十倍,有益於有源陣進一步提高陣面的功率密度。

而且有了氮化鎵器件,雙波段雷達能進一步向電磁頻譜兩端擴展,米波/毫米波雙波段雷達,讓隱形戰機無所遁形。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

紅色方塊疑為X波段相控陣天線

在055型導彈驅逐艦一體化桅杆最下一層的位置,裝有四面長1.5米,寬2米的相控陣天線,據估計這便是雙波段雷達中的X波段天線,至於另一個波段,是承襲自052D型驅逐艦上的346A的改進型,也是四面陣,346A發展自052C的346有源相控陣雷達。在紅旗9防空導彈下海上艦的過程中,為適應海上空曠而又廣袤的環境,按通行做法,由陸基C波段的的SJ212升級為S波段的346有源相控陣雷達。

當相控陣天線的掃描角偏離中心軸一定角度以後,波束寬度、分辨率、增益都會大幅下降,就象我們用眼睛的餘光看東西一樣,因為大於聚焦視角,無法聚焦,看不遠還看不清,近距離還湊合,但精確跟蹤遠程高速目標就力不從心了,如未來的高超音速反艦導彈,會存在盲區,錯過最佳攔截窗口。我國沒有美國強大的衛星及預警機陣容,可以用三面陣,只能用四個平面天線陣應對空前惡劣的戰場環境。

有四個平面天線就不一定採用共面安裝的方式,因為無論目標處於哪個方位,都處在雷達的最佳視角之內,這極大增加了天線佈置的靈活性,所有雷達都弄到桅杆上,會互相干擾,雷達天線可以不共面,但一定要以共座標的方式工作,即兩部雷達共用一個座標系,共用一個原點和座標軸,就象人的兩隻眼睛只能觀察一個目標一樣,不能一隻眼睛看電視,一隻眼睛看手機,用兩個波段同步掃描,同步處理,任何目標都有兩個信號的疊加處理,取得1+1>2的效果,兩個收發通道用共同的終端進行控制和顯示,兩隻眼睛共用一個大腦,對探測數據進行合併處理,從而極大提高反應速度,獲得對高速目標的更多攔截機會。

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雙波段雷達即DBS,是美國首創的新概念雷達,裝備於其最新的福特級航母,象DSI進氣道一樣,這個概念又一次被我國的055型導彈驅逐艦發揚光大。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

美國福特級航母採用X波段的SPY3和S波段的SPY4,都是六面陣雷達,之所以沒有采用探測距離更遠的L波段,是因為 L波段波長太長,天線的聚焦能力差,波束太寬,但繞射能力強,更適合通訊,比如北斗導航衛星和很多手機信號就用了L波段,但其不適合做雷達的載波,況且美國海軍有幾十年SPY1的使用經驗,對S波段的各種情況瞭如指掌。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

福特級航母,極具視覺衝擊力

X波段波長大約3釐米,能對中程防空導彈進行制導和末端照射,低空傳播特性極佳,能抑制多路徑效應,這個效應通俗的講就是導彈信號經由海面反射,又被雷達所接收,形成了類似水上倒影的假目標,X波段基本沒有繞射現象,信號不易失真,且因頻率高,頻帶寬度很大,也有利於對目標的識別,擅長探測集群目標,X波段雷達的距離分辨率是S波段雷達的3倍左右。

S波段波長大約10釐米,這個波段不但傳輸損耗小,探測距離遠而且波束寬度能做小,能進行精密跟蹤,精度足以與X波段直接進行目標交接,別的波段就不行,比如E2預警機的UHF波段,即分米波段,波長約75釐米,不能直接引導戰鬥機的X波段火控雷達,必須由航母作中介。

雙波段雷達有突出的反隱形能力,雙波段本身就拓展了雷達的帶寬,顯示的目標細節更豐富,更立體。四代機面對兩個波段的雷達,特別是這兩個波段差別很大時,隱形能力會大幅下降,DBS之於傳統的單波段雷達就好象人的兩隻眼睛和一隻眼睛的差別,面對DBS四代機是顧了這頭顧不了那頭,比如艙門鋸齒,無論是雷達艙、座艙、起落架艙,還是發動機艙,只能設計一種尺寸,F35的鋸齒就只針對X波段優化,我國的殲20艙門鋸齒也只能專門針對S波段設計。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

這個角度都能看到鋸齒,證明其尺寸不小

其實雙波段由來已久,最典型的是俄羅斯的頂板,兩個背對背天線分別工作於S/C波段,我國的仿製型號為382“海鷹”,並且在水面艦只上廣泛裝備,只不過DBS應用了固態有源相控陣和氮化鎵元件等一干新技術,雙波段雷達與傳統雷達在基本原理上沒有質的變化。

固態有源相控陣雷達,即採用晶體管微波集成電路,不再用原先的行波管、速調管這類真空器件了,體積小、重量輕,可以做成點陣分佈到天線上。

砷化鎵取代了硅雙極晶體管,工作頻率提高了很多,砷化鎵曾在海灣戰爭中大顯神威,頻率是上去了,但功率卻下來了,因為擊穿電壓下降了,我記得日本引以為豪的JPG1有源相控陣雷達每個收發單元的功率只有8瓦,8瓦!跟小號節能燈一個功率!一提到砷我就想到了硫化砷和三氧化二砷,硃砂和砒霜,所以對它印象不好,沒有到砷和鎵的化合物還有如此妙用,鍍金成了高科技產品。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

F22採用砷化鎵元件的APG77雷達

氮化鎵的原子體積只有砷化鎵的一半,鎵不與砷合夥了,傍上了氮,氮是氣體分子,分子量要比砷小得多,因此氮化鎵器件更輕小,且氮化鎵是極穩定的化合物,有高硬度和達1700攝氏度的熔點,用氮化鎵做成器件後理論上可以工作於800攝氏度的高溫環境,都快趕上金屬銅了,氮化鎵的擊穿電場/電壓分別是硅雙極管和砷化鎵的數倍和數十倍,有益於有源陣進一步提高陣面的功率密度。

而且有了氮化鎵器件,雙波段雷達能進一步向電磁頻譜兩端擴展,米波/毫米波雙波段雷達,讓隱形戰機無所遁形。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

紅色方塊疑為X波段相控陣天線

在055型導彈驅逐艦一體化桅杆最下一層的位置,裝有四面長1.5米,寬2米的相控陣天線,據估計這便是雙波段雷達中的X波段天線,至於另一個波段,是承襲自052D型驅逐艦上的346A的改進型,也是四面陣,346A發展自052C的346有源相控陣雷達。在紅旗9防空導彈下海上艦的過程中,為適應海上空曠而又廣袤的環境,按通行做法,由陸基C波段的的SJ212升級為S波段的346有源相控陣雷達。

當相控陣天線的掃描角偏離中心軸一定角度以後,波束寬度、分辨率、增益都會大幅下降,就象我們用眼睛的餘光看東西一樣,因為大於聚焦視角,無法聚焦,看不遠還看不清,近距離還湊合,但精確跟蹤遠程高速目標就力不從心了,如未來的高超音速反艦導彈,會存在盲區,錯過最佳攔截窗口。我國沒有美國強大的衛星及預警機陣容,可以用三面陣,只能用四個平面天線陣應對空前惡劣的戰場環境。

有四個平面天線就不一定採用共面安裝的方式,因為無論目標處於哪個方位,都處在雷達的最佳視角之內,這極大增加了天線佈置的靈活性,所有雷達都弄到桅杆上,會互相干擾,雷達天線可以不共面,但一定要以共座標的方式工作,即兩部雷達共用一個座標系,共用一個原點和座標軸,就象人的兩隻眼睛只能觀察一個目標一樣,不能一隻眼睛看電視,一隻眼睛看手機,用兩個波段同步掃描,同步處理,任何目標都有兩個信號的疊加處理,取得1+1>2的效果,兩個收發通道用共同的終端進行控制和顯示,兩隻眼睛共用一個大腦,對探測數據進行合併處理,從而極大提高反應速度,獲得對高速目標的更多攔截機會。

雙波段雷達:是照妖鏡還是千里眼?

有強大的處理能力和四個面陣,共面佈置實無必要,正因為不共面,055的線條才如此流暢

現在的所謂雙波段雷達還是採用各自獨立的收發系統,只有兩個波段共用收發單元才能成為真正的雙波段雷達,兩個波段共用一個天線,所見即所得,省去了後臺複雜的解算,就好象人的眼睛不但能進行可見光成像,還能紅外成像一樣,可見要發展真正的雙波段雷達還有很長的路要走。

圖片與數據來自網絡

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