Peran antena array bertahap radar dalam sistem thaad

July 03, 2023

Antena array bertahap

Teknologi array bertahap pertama kali diterapkan pada urusan militer. Pada tahun 1960-an, yang paling khas adalah AN/FPS-85 di Amerika Serikat dan "kandang anjing" di bekas Uni Soviet. Itu digunakan untuk mendeteksi, melacak, dan mengidentifikasi target udara yang bergerak cepat, memberikan peringatan dini untuk rudal, melacak dan katalog satelit, dan sebagainya.

Teknologi utama teknologi antena array bertahap adalah material. Bahan antena membutuhkan karakteristik listrik yang tepat dan karakteristik dielektrik tinggi. Vibrator umumnya mengadopsi PCB khusus, yang menggunakan karakteristik aktif perak nano sebagai konduktor dan semprotan perak nano di Teflon. Kisaran ketebalan perak nano dan persyaratan proses penyemprotan pada suhu sekitar hanyalah kunci dari aliran proses. Penyemprotan vakum dapat mencapai karakteristik adhesi tinggi antara lapisan isolasi dan lapisan konduktif, resistensi oksidasi tinggi, resistensi suhu tinggi dan rendah, dan proses pemrosesan terutama mengadopsi dua prosedur: fotolitografi dan etsa fisik. Amplitudo fase dan sinyal dari sinyal yang ditransmisikan (atau diterima) dari setiap unit antena menghasilkan lusinan balok spasial dengan directivity tinggi. Antena array bertahap menghasilkan balok dengan energi pekat, dan menunjuk balok ini pada target secara akurat. Array antena array bertahap terdiri dari banyak elemen yang memancar dan elemen penerima (disebut elemen array). Elemen -elemen ini secara teratur diatur pada pesawat untuk membentuk antena array. Setiap unit antena tidak hanya memiliki vibrator antena, tetapi juga perangkat yang diperlukan seperti fase shifter. Osilator yang berbeda dapat diberi makan dengan arus fase yang berbeda melalui pemindah fase, sehingga memancarkan balok dari arah yang berbeda dalam ruang. Semakin banyak elemen antena, semakin banyak arah balok di ruang angkasa.

Keuntungan antena array bertahap:

(1) Di bawah kendali komputer, penunjuk balok fleksibel, yang dapat mewujudkan pemindaian cepat tanpa inersia dan memiliki laju data yang tinggi;

(2) Radar dapat membentuk beberapa balok independen pada saat yang sama, dan mewujudkan berbagai fungsi seperti pencarian, identifikasi, pelacakan, bimbingan, deteksi pasif, dll.

(3) kapasitas target besar, dan ratusan target dapat dipantau dan dilacak secara bersamaan di wilayah udara;

(4) kemampuan beradaptasi yang kuat terhadap lingkungan target yang kompleks;

(5) kinerja anti-interferensi yang baik. Radar array bertahap solid-state memiliki keandalan yang tinggi, bahkan jika beberapa komponen gagal, itu masih dapat bekerja secara normal.

Kekurangan :

Struktur kompleks (prosesor dan fase shifter), biaya tinggi, dan rentang pemindaian balok terbatas, dengan sudut pemindaian maksimum 90 ~ 120. Ketika pemantauan omni-directional diperlukan, 3 ~ 4 array antena harus dikonfigurasi.

Radar array bertahap, yaitu array bertahap radar array (par) yang dipindai secara elektronik, menggunakan sejumlah besar elemen antena kecil yang dikendalikan secara individual untuk membentuk array antena. Setiap elemen antena dikendalikan oleh sakelar pergeseran fase independen, dan dengan mengendalikan fase masing -masing elemen antena, balok fase yang berbeda dapat disintesis. Gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh masing-masing elemen antena dari array bertahap bergabung menjadi lobus utama radar yang hampir lurus berdasarkan prinsip interferensi, sedangkan lobus samping disebabkan oleh ketidakseragaman masing-masing elemen antena.

Array bertahap dapat dibagi menjadi tipe pasif pasif (PESA) dan tipe aktif aktif (AESA), di antaranya tipe pasif dengan kinerja teknis yang rendah telah digunakan pada kapal dan pesawat menengah/kecil pada 1980 -an, sedangkan tipe aktif aktif dengan kinerja yang lebih baik , Prospek pengembangan yang lebih baik dan kinerja teknis yang lebih tinggi hanya mulai memiliki pesawat tempur praktis dan sistem kiriman kapal pada akhir 1990 -an.

Radar array bertahap secara fundamental memecahkan semua jenis masalah bawaan radar pemindaian mekanis tradisional. Di bawah aperture yang sama dan panjang gelombang operasi, kecepatan reaksi, laju pembaruan target, kemampuan pelacakan multi-target, resolusi, fleksibilitas dan kemampuan penanggulangan elektronik dari radar array bertahap jauh lebih unggul daripada radar tradisional, tetapi relatif berbicara, harganya lebih mahal Mahal, persyaratan teknis yang lebih tinggi, konsumsi daya yang lebih tinggi dan persyaratan pendinginan.

Radar array bertahap dikembangkan oleh Amerika Serikat pada tahun 1937, dan dua sistem dikembangkan pada tahun 1955. Perwakilan khas radar array bertahap aktif adalah seorang/spy-1 dari perusak American Burke-Class, PAW PAW "FPS-115" Peringatan jarak jauh, radar array bertahap aktif AN/APG-77 dari pejuang F-22, dll. AR-3D Inggris, Prancis AN/TPN-25, Jepang NPM-510 dan J/NPQ-P7, RAT-31 Italia dan KR-75 Jerman. Tipe 346A dari perusak Tipe 052D China juga merupakan radar array bertahap aktif.

Yang disebut sistem anti-rudal thaad

Sistem ini terutama terdiri dari empat bagian: ① radar, ② Sistem kontrol api, ③ Luncurkan kendaraan dan ④ Interceptor.

Prinsip kerja dibagi menjadi empat langkah:

1) Radar mendeteksi serangan rudal.

2) Sistem Perintah dan Kontrol Kebakaran mengkonfirmasi dan mengunci target.

3) Peluncuran Kendaraan Peluncuran Interceptor.

4) mencegat rudal untuk menghancurkan rudal yang masuk di udara.

Ada dua komponen inti: interseptor dan sistem radar.

Radar array bertahap AN/TPY-2 adalah sistem radar yang digunakan untuk mendeteksi dan melacak target. Radar array bertahap yang disebut menggunakan teknologi antena array bertahap.

Sistem radar an/tpy-2

Sistem radar AN/TPY-2 bekerja di X-band (9.5GHz), dengan area array antena 9.2m2, puluhan ribu prosesor antena ultra-microwave dan prosesor DigitalBeamForming (DBF). Kisaran rotasi mekanis dari sudut azimuth IS-178 ~+178, rentang rotasi mekanis sudut pitch adalah 0 ~ 90, dan rentang pemindaian antena, sudut pitch dan sudut azimuth adalah 0 ~ 50. An/tpy-2 dapat Realisasikan tugas multi-fungsional seperti deteksi, pencarian, pelacakan dan pengenalan target. Ini menggunakan kluster gelombang sempit, yang dapat secara akurat mengevaluasi posisi yang diharapkan dari target hulu ledak dan mengidentifikasi hulu ledak palsu.

Komposisi sistem radar/tpy-2 terutama dibagi menjadi lima bagian seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut:

1. Antena array bertahap

2. Unit Peralatan Elektronik (Mobil)

3. 1 MW Unit Catu Daya Utama (Mobil)

4. Unit Peralatan Pendingin (Mobil), yang terutama menyediakan pendinginan untuk array antena.

5. Kendaraan Pengendalian Operasi dengan Konsol Operasi bawaan untuk pemantauan operasi, pemeliharaan dan komunikasi (menggunakan sistem catu daya sendiri)

Peralatan antena array bertahap

5G outdoor antenna

Komposisi sistem radar/tpy-2

Kendaraan elektronik adalah trailer modular dan terintegrasi, dan batangnya dilengkapi dengan penutup pelindung yang disegel dengan kemampuan perlindungan nuklir dan biokimia dan perangkat kontrol lingkungan. Peralatan utamanya adalah: 2 Komputer Vax7000 untuk Pemrosesan Data, 4 MP2 Prosesor Sinyal Paralel Masif, Penerima/Exciter, Generator Target Tes dan Perekam Berkecepatan Tinggi, dll.

Prosesor MP2 adalah aplikasi militer pertama dari teknologi pemrosesan paralel besar -besaran, yang digunakan untuk analisis spektrum, kompresi pulsa dan deteksi berkelanjutan, dan pemrosesan gambar awal sampel gema radar digital dari penerima. Komputer Vax7000 bertanggung jawab atas perhitungan tugas tempur aktual, pemrosesan data sebelum dan sesudah tugas, dll.

Kendaraan catu daya terdiri dari mesin pembakaran internal, alternator, panel kontrol dan sakelar transfer, dan dapat menyediakan 1,1 megawatt listrik.

Kendaraan pendingin adalah trailer tertutup dengan panjang 12m dan berat 16,3 ton. Kendaraan ini dilengkapi dengan peralatan pendingin cair untuk pendinginan antena dan perangkat untuk distribusi daya untuk antena dan peralatan elektronik.

5G indoor antenna

Pengaturan peralatan pendingin

Bom Interceptor

Interceptor dari sistem SADE panjangnya 6,17 meter, dengan diameter maksimum 0,37 meter, berat lepas landas 900 kilogram dan kecepatan maksimum 2.500 meter per detik. Ini terutama terdiri dari booster, kendaraan membunuh dan fairing.

3G indoor antenna