阵列雷达详解

一、什么是阵列雷达？

阵列雷达是一种采用阵列天线技术和阵列信号处理技术的先进雷达系统。它通过将多个独立的天线单元（辐射器）按特定规律排列成阵列，结合数字信号处理技术，实现对电磁波波束的灵活控制（如快速扫描、多波束形成等），从而满足对目标的高精度探测、多目标跟踪、抗干扰等复杂需求。

与传统机械扫描雷达相比，阵列雷达无需转动天线，通过调整各天线单元的信号相位或幅度即可改变波束方向，具有反应速度快、多功能性强等特点。

二、阵列雷达的工作原理

阵列雷达的核心是通过波束形成技术控制多个天线单元的协同工作，实现电磁波的定向发射与接收。具体过程可分为发射和接收两个阶段：

1. 发射阶段

• 信号处理机根据目标探测需求，计算每个天线单元所需的信号幅度和相位（用于控制波束方向、形状等）。
• 这些参数被传递到数字收 / 发组件（T/R 组件），组件根据参数生成特定的射频信号，并通过天线单元辐射到空间。
• 多个天线单元的信号在空间叠加，形成定向的发射波束，集中能量照射目标区域。

2. 接收阶段

• 目标反射的回波信号被各天线单元分别接收，经下变频（将高频信号转为低频信号）、模数转换（将模拟信号转为数字信号）后，传输至信号处理机。
• 信号处理机通过数字波束形成（DBF）技术，对各单元接收的数字信号进行加权（调整幅度和相位），合成指向目标的接收波束，增强目标信号并抑制干扰。
• 最终通过常规信号处理（如滤波、检测、测速等），提取目标的距离、速度、方位