现代相控阵雷达技术发展

高 环

现代相控阵雷达技术发展

高 环

（海军装备部）

主要论述了现代相控阵雷达技术的发展现状，阐述了现代相控阵雷达特点，并对其关键技术及未来发展方向相应论述。

相控阵雷达；微电子机械系统；光电子

0 引言

传统机械扫描雷达通过转动天线将脉冲或者连续信号传输到探测空域中，该形式的雷达天线波束受伺服系统转动的限制，无法快速完成波束转向和复杂波形等雷达探测需求。

相控阵天线由多个天线或子阵单元构成，这些单元可以以特定的幅度和相位发射电磁波，以产生所需的波束形状和指向。相较于传统的机械扫描雷达，相控阵雷达具有更快的波束指向和形状变化能力，能够同时形成多个波束，在扫描空间形成不同的功率分布，相控阵技术对于多目标跟踪和辨识等任务具有高度自适应的能力，其波束可以任意指向，且可以在微秒到百微秒级别进行捷变，这使得雷达能够在搜索的同时，对多个目标进行跟踪和辨识。因此，相较于传统雷达，相控阵雷达具有更高的灵活性、多功能性和多目标处理能力[1]。

1 相控阵雷达的特点

1.1 天线波束的快速扫描能力

相控阵天线由多个可独立调节相位和幅度的单元组成。通过调节每个单元的相位和幅度，相控阵天线可以实现对天线波束的电子扫描，从而快速扫描整个可探测区域。由于相控阵天线的电子扫描速度非常快，因此可以在较短的时间内快速扫描大范围，并对目标的参数进行估计，包括但不限于径向速度、波门位置等，具有较高的对抗干扰和生存能力。这对解决远距离、多批次、小目标的观测具有重要意义。

1.2 天线波束形状的快速变化能力

相控阵天线通过调节每个单元的相位和幅度，可以实现天线波束的形状变化。和传统天线的雷达体制相比，相控阵雷达具有更快、更灵活的波束形状变化能力，可以轻松适应不同的目标需求和任务需要，可提高雷达抗干扰能力。

1.3 空间定向与空域滤波能力

相控阵天线具有良好的空间定向和空域滤波能力。通过控制天线单元相位和幅度，可以实现具有特定方向和宽度的波束，从而实现对目标的空间定向和精确控制。此外，相控阵天线还可以通过调节相位和幅度以实现比传统雷达更高效的空域 滤波。

1.4 空间功率合成能力

相控阵雷达中的每个天线单元可以发射或接收电磁波，它们可以被配置为在空间中以特定的方式进行加权和组合。通过利用这种空间加权组合技术，相控阵天线可以将能量集中在某个特定方向上，降低背景噪声，提高探测灵敏度和距离分辨率。

1.5 天线与雷达平台共形能力

相控阵天线具有共形性，也就是说它可以与雷达平台紧密结合，成为雷达平台的一部分，从而实现雷达平台的紧凑化设计。这种共形性设计可以大大减少雷达平台的物理体积和体重，并增强雷达系统的灵活性、机动性和隐蔽性。共形天线可分为两类，一种为多层结构的智能共形天线；还有一类是在此基础上简化和拓展的蜂窝夹层天线结构[2]。

1.6 灵活的阵列信号处理能力

相控阵能够对接收到的信号进行精确的波束形成，通过调整发射元件的相位幅度形成高精度的窄波束提高分辨率和信号捕捉能力。其次相控阵有灵活的电子扫描能力，可短时间内对多个目标进行快速侦测和跟踪，提高系统的响应速度和目标追踪能力。此外相控阵还可以实现多种信号处理技术，如正交波形处理和自适应波束形成等。通过利用先进的算法和数字信号处理技术，相控阵能排除干扰杂波，提高雷达性能，适应不同工作环境和场景的需求。

1.7 抗干扰能力

现代相控阵雷达在抗干扰方面采用多种波束和信号处理方式改进雷达性能。通过自适应波束形成技术，相控阵雷达调整每个阵元的相位和幅度对波束进行快速调整以适应不同干扰环境保证工作性能。其次还可以结合多普勒域进行空时联合维度处理，在二维域内进行滤波，干扰和杂波的定位维度，从而大大拓展了雷达的目标探测性能。现代相控阵雷达通过极化多样性，区分不同极化回波的目标和干扰，达到抑制的目的。除此之外，相控阵雷达还可以结合孔径滑窗，多信号分类算法（Multiple Signal Classification，MUSIC）等现代信号处理算法提升传统雷达在抗干扰方面的能力。

2 现代相控阵雷达技术

2.1 数字阵列技术

现代相控阵雷达数字阵列技术包括全数字阵列和数字子阵技术两种。

1）全数字阵（Fully Digital Array，FDA）

FDA是一种基于数字信号处理的雷达阵列系统。在FDA中，每个阵元都与一个独立的模数转换器（Analog to Digital Converter，ADC）和数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）相连接。接收到的模拟信号经过ADC进行数字化，然后在DSP中进行相位、幅度和波束形成等信号处理操作。FDA的主要特点是具有灵活的波束形成和快速的调整能力。它可以通过编程改变阵元的相位和幅度来实现不同的波束形成和指向，从而实现目标的探测和跟踪。

2）数字子阵（Digital Subarray，DS）

DS是一种将传统模拟阵列和数字处理技术相结合的雷达阵列配置。在DS中，阵列被分为多个子阵，每个子阵由若干个阵元组成。每个子阵使用一个ADC将模拟信号转换为数字信号，并使用DSP进行数字信号处理。然后，多个子阵的处理结果可以进一步集成，以实现全阵的信号处理和波束形成。DS的优点是在保持一定的模拟电路简单性的同时，利用数字处理的灵活性和可编程性，提高了阵列的灵活性和性能。

雷达数字阵列技术的主要优势包括以下四点：

1）灵活性：数字阵列技术可以实现灵活的波束形成和指向，可以根据需要进行快速的调整和适应不同的任务需求。

2）抗干扰能力：数字阵列可以通过数字信号处理技术抑制干扰，并提高雷达系统的抗干扰能力和信噪比。

3）可编程性：数字阵列具有较高的可编程性，可以根据需要进行算法和参数的优化和更新，提高雷达系统的性能。

4）多功能性：数字阵列技术可支持多种雷达模式，如搜索、跟踪和成像等，并且可以在不同模式之间快速切换。

2.2 基于人工电磁材料相控阵列雷达技术

基于人工电磁材料（Artificial Electromagnetic Materials，AEM）的相控阵雷达技术是一种利用新型材料结构和电磁波传播特性来增强相控阵雷达性能的技术。

传统的相控阵雷达使用金属或介质作为阵列元件，而基于AEM的相控阵雷达利用设计和结构优化的人工电磁材料来替代传统的材料，以实现更好的性能和功能。

描述基于人工电磁材料相控阵雷达技术的关键特点和优势包括：

1）材料设计与工艺：基于AEM的相控阵雷达利用人工设计和精确加工的微纳米结构，使得材料在电磁波频段具有特定的电磁特性。通过选择合适的材料组成、结构形状和尺寸，可以实现对电磁波的控制。

2）增强辐射和收发能力：AEM材料可以改变电磁波的传播特性，如波束宽度、辐射方向和增益等。通过合理设计的AEM结构，相控阵雷达可以实现更好的辐射和接收性能，提高目标探测和跟踪的精度和效率。

3）抗干扰和隐身性能：AEM材料的设计可以改变雷达波束的辐射特性，实现对干扰源的抑制和削弱，从而提高雷达的抗干扰能力。此外，AEM材料可用于设计隐身结构，减少雷达系统对敌方侦测的可能性。

4）多波段和多功能性：基于AEM的相控阵雷达技术可以用于多种频段的雷达系统，包括微波、毫米波和太赫兹波等。这种材料的多波段性质使得相控阵雷达能够在不同频率下工作，并具备多功能性能。

5）尺寸和重量优势：相比传统的相控阵雷达结构，基于AEM的相控阵雷达技术可以实现尺寸和重量的显著减小。这是由于AEM材料可以通过精确的微纳米制造技术实现紧凑的结构，提高阵列的集成度和紧凑性。

基于人工电磁材料的相控阵雷达技术是一种创新的雷达技术，具有优异的特性和潜在的应用前景。它为相控阵雷达系统带来了更好的性能、抗干扰能力和隐身性，有望在军事、航空航天和安全监测等领域发挥重要作用。然而，这项技术仍处于研究和发展阶段，需要进一步的实验验证和工程应用。

2.3 MIMO阵列雷达、多功能雷达技术等技术

2.3.1 MIMO阵列雷达

多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）阵列雷达是一种基于多天线的雷达系统，通过利用阵列中的多个天线来实现多种优势。其关键技术包括以下几个方面：

1）多天线配置：MIMO阵列雷达中的天线配置是关键之一。通过选择合适的天线数量和布局方式，可以实现不同的波束形成和方向性，从而提高目标分辨率和抗干扰性能。

2）多路径信号处理：由于目标与多个天线之间存在多条路径，MIMO阵列雷达可以利用多路径信号来实现波束形成、容积扫描和距离—角度解析。通过使用多种信号处理算法（如波束赋形和空时信号处理），可以提高雷达系统的目标定位和成像能力。

3）多发射—多接收：MIMO阵列雷达能够同时发射多个独立的信号，并同时接收和处理多个返回信号。通过利用空时编码和多通道接收，可以实现多种天线的协同工作，提高雷达系统的信息传输速率和目标跟踪性能。

4）联合优化：MIMO阵列雷达中的关键挑战之一是进行联合优化，以最大程度地发挥多天线系统的潜力。这需要在天线设计、信号处理和资源分配等方面进行综合考虑，以实现性能和能效的最佳平衡。

2.3.2 多功能雷达技术

多功能雷达技术旨在实现一个雷达系统在多个模式下的灵活运行，以满足不同的应用需求。其关键技术包括以下几个方面：

1）频率和波形设计：多功能雷达可以通过改变工作频率和波形设计来适应不同的应用场景。例如，较高频率和窄脉冲可以提供高分辨率成像，而较低频率和宽脉冲可以提供较长的探测距离。

2）资源分配：多功能雷达需要合理分配资源，包括天线、功率、带宽和信号处理能力等。通过动态配置和优化资源分配，可以实现不同模式下的性能最优化。

3）信号处理算法：多功能雷达需要开发适应不同模式的信号处理算法。这些算法可以包括目标搜索、跟踪、成像、通信和环境感知等功能，以实现系统的多样化应用。

4）硬件设计：多功能雷达要求在硬件设计上具备灵活性和可重构性。这包括可调谐的滤波器、宽带天线和高速数据接口等，以满足不同模式下的要求。

2.4 空间功率合成技术

在现代的相控阵雷达系统中，空间功率合成技术是一种关键技术，它可以通过利用天线阵列的空间多元性来提高雷达探测的灵敏度和可靠性。

空间功率合成技术的基本思想是利用阵列天线的空间多元性，将天线单元发射的微波信号相加，形成具有指定方向和形状的波束，从而实现在一定范围内有效地增强信号能量，同时削弱一定范围内的干扰信号。

当相控阵雷达系统遇到强干扰时，传统的信号处理方法可能会失效，因为干扰信号与目标信号的特征相似，难以区分。而空间功率合成技术可以利用多个天线单元之间的相对位置和信号强度差异，实现目标信号的增强和干扰信号的抑制，从而提高雷达系统的探测性能和抗干扰能力。

空间功率合成技术是一种非常成熟的技术，在实际应用中广泛使用。其中，最常见的算法包括常规空时处理算法、自适应空时处理算法等。常规空时处理算法包括波束形成和波束跟踪等技术，主要通过预定义的波束模式来减少干扰信号。自适应空时处理算法则利用天线阵列的空间多元性和自适应信号处理技术来实现对干扰信号的实时抑制，可以应对复杂的干扰环境和混杂的目标场景。

这里根据无源部分与入射波的关系，介绍三种空间功率合成技术，如图1所示[3]。

1）准光功率合成系统：当输入和输出波束正交极化时极化器起作用；

2）波导内功率合成系统：在波导内的有限空间内分成多路分别合成；

3）尺寸扩展型波导内功率合成系统：采用调谐喇叭将能量馈入更多的放大器中。

图1 空间功率合成按无源部分与入射波的关系分类

空间功率合成系统根据系统中有源部分的布置可以分成两类：“瓦片”（Tile）结构和“托盘”（Tray）结构，如图2所示。

图2 空间功率合成按系统中有源部分的布置分类

图2清楚地展示了这两种结构的区别：图2（a）瓦片结构中，输入波的传播方同与阵列面（功放排列面）垂直；图2（b）托盘结构中，传播方向与阵列面相切。瓦片结构适合采用单片集成的方式，但是需要每个合成单元尺寸足够小。典型的瓦片结构采用谐振天线，从而带宽有限。托盘结构则不然，它适合宽带的行波天线，而且散热系统也容易实现。

空间功率合成指的是能耦合空间中能量的结构。准光功率合成是空间功率合成的一个子集。由于早期的空间功率合成系统一般采用反透镜或者反射镜来控制能量的分布，所以被称之为准光。准光的概念已经被推广到开放式的阵列系统，即使它没有用透镜或者反射镜。近几年的发展导致这种分类己经不仅仅局限于准光系统，而是己经推广到所有空间功率合成系统。

相比于其他功率合成的方式，空间功率合成具有以下几个方面的优点：

1）抑制干扰：空间功率合成技术可以通过利用天线阵列的空间多元性，削弱或消除干扰信号，从而有效提高雷达系统的抗干扰能力。传统的雷达系统容易被强干扰所干扰，无法准确识别目标，而空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing, STAP）可以实现对目标和干扰信号的有效区分，提高雷达系统的可靠性和准确性[4]。

2）提高探测性能：STAP可以通过合成的强波束在一定范围内增强目标回波信号能量，从而提高雷达系统的探测性能。多个天线单元相位控制可以形成指向不同方向的波束，提高雷达系统侦察、搜索和跟踪目标的能力[5]。

3）改善分辨率：STAP技术可以通过提高目标回波信号的信噪比，提高雷达系统的分辨率和定位精度。在复杂的目标环境中，相控阵雷达系统可以实时针对不同目标进行信号处理，为雷达系统提供更精确的目标信息。

4）适应复杂场景：STAP具有自适应性，可以根据场景中信号干扰的变化实时调整信号处理参数，适应复杂场景。相较于传统信号处理方法，STAP具有更好的实时性和自适应性，适用于不断变化的复杂场景。

STAP技术的发明源于解决机载雷达杂波抑制的难题[6-7]，该技术成为机载预警雷达不可或缺的关键技术之一，美国P-8A巡逻机配备了应用STAP技术的AN/APY-10雷达，如图3所示。

图3 P-8A巡逻机及AN/APY-10雷达

AN/APY-10雷达是由Raytheon公司为P-8A巡逻机研制的一部对海和对陆监视雷达，是AN/APS-137（V）5雷达的改进型，作为能发现和跟踪海面舰艇目标、潜望镜和潜艇通气管的搜索雷达而研制。它在识别所发现目标、评估战斗损失和跟踪方面具有广泛的能力，运用STAP技术对陆海杂波有成熟的抑制能力。

2.5 无源相控阵雷达技术

无源相控阵雷达（Passive Electronically Scanned Array radar，PESA）是一种新型的相控阵雷达技术。相比于传统的有源相控阵雷达，PESA不需要单独的发射机和接收机，而是将所有的单元都同时用于接收和发射信号，从而减少了雷达体积和重量。PESA还可以大幅降低功耗和维护成本，因此被广泛应用于空域监视和目标跟踪等领域。

PESA技术的优势主要包括以下几个方面：

1）机载平台稳定性高：由于PESA不需要独立的发射和接收器，因此整个雷达系统的发射接收单元可以高度集成。这种集成设计可以大幅降低平台上的重量和体积，提高雷达系统的机动性和稳定性。在高速飞行、突破重力环境和瞬时高重力场景下，PESA可以更加稳定地工作。

2）波束的快速形状变化：PESA可以通过改变单元之间的相位差，调整天线阵列的波束形状和角度，快速地改变天线的指向，有效地跟踪目标，适应不同的跟踪需求和任务要求。此外，通过多个波束的叠加，可以形成更宽广的覆盖范围，使得雷达系统的探测范围和探测效率更高。

3）高频强度：由于PESA无需独立的发射机，因此可以有效提高发射功率和接收灵敏度，获得更高的目标探测性能。与传统的机械扫描雷达相比，PESA可以获得更高分辨率和更短的搜索时间，实现更高效的目标跟踪和空域监视。

总之，PESA技术简化了雷达系统的设计，提高了机载平台稳定性和探测性能，适应更加复杂的目标环境和任务需求。使用PESA技术可以在较低成本和更高效的雷达探测性能之间达到平衡，广泛应用于军事、民用和航空航天等领域。无源探测主要有四种类型[8]：

1）使用有源雷达接收其它无线电设备的辐射信号，利用多频段接收能力或多个接收波束实现无源探测。

2）利用非相干外辐射源（如广播、电视、通信等）进行照射，然后接收并处理目标反射信号进行无源探测。

3）利用自主设计的相干辐射源对目标进行照射，并利用设计的波形进行接收、匹配及杂波抑制等处理。

4）利用目标的无线电热辐射与其背景辐射的差别进行无源探测，并形成多个接收波束对目标回波进行长时间相参积累。

PESA相比传统雷达对天线波束有更多优势，其中一个重要的方面就是能够充分利用主瓣之外的能量完成多个波束的目标照射功能。

以下介绍利用副瓣能量形成多波束的技术方法：设雷达波束的平均副瓣电平为av，令在发射天线副瓣区域内检测同样大小目标时可能达到的作用距离为SL，则它与在发射天线主瓣照射区域的作用距离，即雷达最大作用距离max的关系，如式（1）所示

利用波束副瓣能量对照射区域进行相干积累。令积累时间CI与主瓣探测的波束驻留时间DW的比值CD为：CD=CI/DW则在副瓣照射区内的雷达探测距离可表示为

当雷达具有较高的副瓣功率，在副瓣区域可以完成对近程目标的照射和探测，完成上述功能的基础是相控阵接收多波束技术，尤其是远距离的相控阵，具有更高的功率和副瓣电平，其发射机功率的合理利用更具有意义。

PESA在装备方面有着重要的应用，以美国海军为例，AN/SPY-1D雷达是宙斯盾AN/SPY-1系列雷达中的一个改进型号，如图4所示。

图4 宙斯盾AN/SPY-1D

AN/SPY-1雷达是一部工作在S波段的固定式多功能PESA，最初为防空设计，许多美海军巡洋舰和驱逐舰的宙斯盾系统已经升级为美国海军宙斯盾防空反导作战系统的核心。

2.6 有源共形相控阵承载天线技术

有源共形相控阵（Active Conformal Antenna Arrays，ACAA）技术是一项涉及天线阵列、信号处理、硬件设计和射频前端控制等多个领域的技术，它采用了先进的集成电路和控制技术，实现了天线和组件的一体化集成，从而减小了系统的尺寸和重量，提高了系统的性能。ACAA技术的原理、优化方法和应用场景如下：

1）有源共形相控阵技术的原理

有源共形相控阵技术的基本原理是利用多个天线进行发射或接收，通过控制各个天线的相位和振幅，使得发射信号或接收信号在某个方向上进行相长干涉，在该方向上形成一个指向[9-11]。有源共形相控阵技术的优势在于其相位调控能力强、主瓣方向可控、可减小副瓣等。

有源共形相控阵技术中的天线阵列是由多个天线元件组成的，在进行天线元件的选择和设计时需要充分考虑其频带、带宽、增益和方向图等参数。目前常用的天线元件包括片状天线、微带天线、小型化天线和阵列天线等。在选择合适的天线阵列时，应考虑阵列的形状、尺寸、电磁兼容性以及阵列的相互耦合等问题。此外，有源共形相控阵技术还需要配合相控阵算法和信号处理技术，实现阵列指向控制和数据的处理。

2）有源共形相控阵技术的优化方法

在天线技术中，有源共形相控阵技术具有以下优势：

（1）相位调控能力强：相控阵技术具有相位调控能力，能够使信号在某个方向上形成指向。相位调控能力越强，指向控制精度越高。有源共形相控阵技术通过对各个天线的相位和振幅进行调控，能够实现更精确的指向控制。

（2）主瓣方向可控：有源共形相控阵技术可以通过改变各个天线的相对相位，实现指向角的变化，进而改变射线的辐射方向。有源共形相控阵技术的指向角可控性更强，可以实现更加精确的指向控制。

（3）可减小副瓣：天线的副瓣是天线主瓣反射的信号，会影响天线的抗干扰性能。相控阵技术能够通过相位权重的调整，使得不同天线发出的信号进行相干叠加，从而有效减小天线的副瓣。

（4）集成化程度高：有源共形相控阵技术采用了一体化的设计，将天线、射频前端和信号处理等电子元件集成在了一个闭合的外壳中，省去了部分集成的复杂度和安装的麻烦，从而提高了集成化程度，减小了尺寸和重量。

（5）应用场景广：有源共形相控阵技术对频带、角度、场景等方面的适应能力强，可以应用于雷达、通信、无人机、导航等多个领域，发挥出其更大的价值。

3）有源共形相控阵技术的应用场景

有源共形相控阵技术可以广泛应用于以下场景中：

（1）雷达应用：有源共形相控阵技术可以应用于雷达系统中的多模式高分辨率目标探测、跟踪、识别等功能中，具有指向控制灵活、抗干扰能力强等优点。

（2）通信应用：有源共形相控阵技术可以应用于通信系统中，实现更好的信号覆盖和容错能力，适用于宽带通信、多天线多址等应用中。

（3）无人机应用：无人机的自主导航需要借助于GPS等卫星导航系统，但是在信号不稳定或遭受干扰等情况下，需要采用其他方式进行定位和控制。有源共形相控阵技术可以应用于无人机的定位和控制中，提高其自主导航的精度和可靠性。

（4）导航应用：有源共形相控阵技术可以应用于基于卫星的导航系统中，用于生成可靠的位置和方向信息，在车辆导航、船舶导航、航空导航等多个方面发挥作用。

有源共形相控阵技术是一项前瞻性的技术，具有指向精度高、抗干扰能力强和集成化程度高等优点，广泛应用于雷达、通信、无人机和导航等领域。实际应用中，有源共形相控阵技术的性能和能力还受到天线元件、射频前端、信号处理、外壳等多种因素的制约，需要进行系统优化和集成设计，以实现更好的应用效果和性能提升。

新体制共形雷达的发展为雷达提供了很好的借鉴，以火控雷达为例，作为专注于火炮控制、相控阵体制与共形技术的发展使得火控雷达的形态不再受到局限，适配于多种武器的需求，奥托梅莱拉76 mm舰炮武器系统如图5所示，共形雷达隐藏于炮塔结构内，满足了新型舰船隐身的客观发展需求，武器系统服役于新加坡、土耳其等国家。

图5 奥托梅莱拉76 mm舰炮武器系统

3 相控阵雷达技术展望

现代雷达构架呈现为四化：探测分布化、平台一体化、流程智能化和协同体系化[12-13]。

1）探测分布化：随着技术的进步，未来的相控阵雷达系统将越来越分布式，并且集成在更多不同的载体上。这将使得雷达系统更具灵活性和适应性，可以更好地适应各种不同地形和复杂环境的探测需求。

2）平台一体化：未来的相控阵雷达系统将会更多地集成在各种平台上，例如车辆、飞机、卫星等，这将极大地提高系统的可用性和灵活性。同时，这也需要相控阵雷达技术在尺寸、重量和功耗等方面得到进一步的优化和改进。

3）流程智能化：智能化将是未来相控阵雷达技术的重要趋势，这将包括应用人工智能和机器学习等技术，对雷达数据进行更加精确的处理和分析，从而提高雷达系统的探测精度和目标识别能力。

4）协同体系化：未来的相控阵雷达系统将会和其他传感器、平台、通信系统等进行更加深度的协同，形成更为强大的传感器网络。这将使得雷达系统能够更好地进行目标探测和跟踪，并实现更加全面的战场情报获取。

未来科技发展，微系统和光电子将成为推动相控阵雷达变革的两项关键技术[14-15]。

微系统技术是一种基于微电子制造工艺加工出微型结构的技术，包括微电子机械系统（Micro Electro Mechanical Systems，MEMS）和纳米技术等。未来的相控阵雷达系统将会越来越小型化，而微系统技术可以为其提供高性能、小尺寸、低成本的解决方案。当前，MEMS技术已经得到了广泛的应用，例如可以用于制造小型的惯性导航系统、加速度计和陀螺仪、微型电机等传感器和执行器。在相控阵雷达方面，微系统技术可以为制造和调整相控阵雷达天线阵面提供更高的精度和准确性，并且可以实现更加紧凑的系统设计。相比传统的射频电缆连接传输技术，基于MEMS技术的射频微波传输可以实现更加高效的传输和更高的波束功率。

另一个关键技术是光电子技术，它是晶体电子学、光学和通信技术的交叉学科，可以用来实现高性能、低噪声和可重复的光电传感器和电子光学设备。在相控阵雷达中，光电子技术可以用于制造高性能的光学放大器和检测器，以及用于光学信号传输和光学定位的器件。随着越来越多的科技公司在光电子领域进行研究和开发，光电子技术的应用前景将会越来越广泛。

微系统和光电子技术的结合将会成为相控阵雷达技术未来发展的重要支撑。例如，利用微系统技术制造的高精度远程调节装置和光学器件可以实现精确的光学波束转向和调节，从而提高雷达系统的定位精度。另外，MEMS技术可以用于制造微型控制元件，以实现复杂的相控阵雷达天线阵面的控制。而光学技术则可以为雷达系统提供更高的频率响应能力和更宽的工作带宽。

总的来说，未来科技领域微系统和光电子技术的发展将为相控阵雷达技术带来更高的性能、更高的可靠性、更小的体积和更低的成本。同时，这些技术的深入发展也将推动雷达系统的进一步创新，为军事和民用领域带来更多的应用场景和商业 机会。

4 结语

由于现代战场新战略/战术目标的大量出现，其特点对现代相控阵探测雷达带来了新要求：远程打击、精确打击、快速打击、对抗条件下实现打击、实时目标信息探测和长时间观测目标信息等。现代雷达构架愈发呈现为四化要求。只有结合微电子机械系统、光电子等新技术，发展新体制雷达，才能满足未来战场的探测需求，使雷达性能覆盖各类任务的方方面面。

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Development of Modern Phased Array Radar Technology

GAO Huan

The present state of development in modern phased array radar technology is primarily analyzed. An in-depth analysis of the key features associated with modern phased array radar is provided and the crucial technologies involved as well as the future directions for further advancement are explored.

Phased Array Radar; Micro Electro Mechanical Systems; Photoelectron

TN957

A

1674-7976-(2023)-05-368-08

2023-07-19。

高环（1985.11—），陕西西安人，硕士，工程师，主要研究方向为计算机应用技术。