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星載有源相控陣雷達減重纖維絲

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星載有源相控陣雷達減重纖維絲

星載雷達是安裝在人造衛星上的雷達系統。星載雷達能有效地提高空中監視能力，一部星載雷達相當于幾十部相同規模地面雷達的覆蓋面積，并且載體生存能力較強，隱蔽性較好。載體可以設置在3.6萬公里高的同步衛星上，也可以設置在200--600公里高的非同步衛星上。

自從1935年世界上第一臺實用雷達發明以后，技術迭代之快，應用范圍廣泛。無論是軍用還是民用都離不開各個領域的雷達進步。進入二十一世紀，基于星載平臺的星載有源相控陣雷達已成為軍事偵察和戰略預警的重要手段。

所謂 “相控陣”，就是“相位控制陣列”的簡稱。具體來說，就是通過控制陣列各個單元的饋電相位來改變波束指向的雷達。由于波束是以電子方式控制而非傳統的機械轉動天線面方式，故又稱電子掃描陣列 (ESA)雷達。

隨著軍用領域新的需求不斷發展，有源相控陣雷達對比無源更具優勢，有源相控陣雷達的每個輻射器件都能自己產生、接收電磁波，因此在頻寬、信號處理和冗度設計上都比無源相控陣雷達具有較大的優勢。

目前如何實現雷達的輕量化成為研制過程中迫切需要解決的共性問題。考慮到衛星發射載重和受限的空間環境下，星載有源相控陣雷達在提高分辨率、工作模式以及部署軌道高度都有更嚴苛的要求，這就需要精準的控制雷達載荷重量。

星載雷達的輕量化主要集中于對天線的輕量化。近年來，有源相控陣天線由于具有波束靈活可控以及高可靠性的優勢，在星載雷達上的應用已日趨廣泛，其重量也通常占到整個雷達載荷重量的80% 以上。未來星載雷達要有效完成高分辨率對地成像、快速動目標實時搜索跟蹤等軍事任務，需要具備更大口徑和更強的電性能。

在口徑不斷增大、電性能指標不斷提高以至設備量越來越多的情況下，如采用傳統相控陣設計方法，天線重量將呈現指數級的增長，必然造成載荷重量及體積過大，難以適應發射要求。

此外，為滿足空間多星組網應用需要，雷達的小型化、低成本也同樣需要天線在保證性能的前提下解決輕量化的問題。

從發展趨勢來看，星載雷達相控陣天線方面的發展已呈現出明顯的輕量化態勢。星載有源相控陣雷達在各種技術設計和實施有源相控陣雷達設計時，發射和接收天線是其中重要的一環。這些天線通訊傳輸線纜需要具備柔韌性，重量輕，穩定性好，目前歐美等國早在2005年左右使用了大連義邦SYSCOM 鍍銀非金屬的纖維絲，對比傳統鍍銀銅絲，非金屬PBO材料重量可降低80%以上，這種鍍銀高分子無論機械強度和電性能,都可滿足輕量化高精度微波傳輸的要求，為輕量化天線提供更多減重方案，輕型天線為不斷提高口徑以獲得更強的電性能。

無論是在軍事還是民用上，星載有源相控陣雷達發揮著越來越重要的作用，正因為有源相控陣雷達在頻寬、信號處理和冗度設計上都比無源相控陣雷達具有較大的優勢，也使得有源相控陣雷達的造價昂貴，工程化難度加大。但有源相控陣雷達在功能上有獨特優點，大有取代無源相控陣雷達的趨勢，加上各國對其重視程度加大，相信星載有源相控陣雷達的發展會有更大的突破。

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