相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

唐懷民， 魏飛鳴， 宋柯

（1.空軍駐上海航天局軍事代表室，上海 201109；2.上海無(wú)線電設(shè)備研究所，上海 200090）

相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

唐懷民1， 魏飛鳴2， 宋柯2

（1.空軍駐上海航天局軍事代表室，上海 201109；2.上海無(wú)線電設(shè)備研究所，上海 200090）

研制采用相控陣技術(shù)的雷達(dá)導(dǎo)引頭是世界各國(guó)目前共同關(guān)心的課題，文章介紹了國(guó)外相控陣導(dǎo)引頭的發(fā)展情況，討論了相控陣導(dǎo)引頭五大關(guān)鍵技術(shù)，并探討了相控陣導(dǎo)引頭的相關(guān)專利特點(diǎn)以及未來(lái)發(fā)展方向。

相控陣；雷達(dá)導(dǎo)引頭；天線

0 引言

相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭是當(dāng)今世界上最前沿、最復(fù)雜的雷達(dá)導(dǎo)引頭之一。在相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭中，有源相控陣天線代替了傳統(tǒng)雷達(dá)導(dǎo)引頭的天線、機(jī)械位標(biāo)器和發(fā)射機(jī)，其天線形式、掃描方式、平臺(tái)穩(wěn)定以及結(jié)構(gòu)尺寸等方面都發(fā)生了根本變化，為導(dǎo)引頭獲得新的性能提供了實(shí)現(xiàn)手段[1-3]。相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭具有功率密度大、電掃描快速跟蹤、多目標(biāo)信息提取、空時(shí)自適應(yīng)信號(hào)處理（STAP）、自適應(yīng)抗干擾、體積小和可靠性高等多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)[4]，是精確制導(dǎo)雷達(dá)導(dǎo)引頭的發(fā)展方向，成為世界各國(guó)共同關(guān)注的課題。

1 各國(guó)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭基本處在積極的試驗(yàn)和研制階段，只有少數(shù)國(guó)家的研究較為成功，如美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、德國(guó)、日本等，這方面美國(guó)一直走在世界前列[5]。

1.1 美國(guó)

2010年11月，美國(guó)空軍實(shí)驗(yàn)室選定波音公司和雷錫恩公司開(kāi)展演示驗(yàn)證工作，在雙用途空中優(yōu)勢(shì)導(dǎo)彈的需求中增加了攻擊巡航導(dǎo)彈目標(biāo)的要求，并將其更名為T3導(dǎo)彈。T3導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭采用雙波段相控陣主動(dòng)雷達(dá)/寬帶被動(dòng)雷達(dá)多模導(dǎo)引頭，利用C波段相控陣主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭盡早探測(cè)、鎖定隱身目標(biāo)，利用Ka波段相控陣主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭提高對(duì)空中目標(biāo)的末端跟蹤精度；寬帶被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭主要用于探測(cè)地面制導(dǎo)雷達(dá)，并利用Ka波段相控陣主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭的高分辨提供目標(biāo)識(shí)別能力，從而提高對(duì)地面制導(dǎo)雷達(dá)抗關(guān)機(jī)能力。據(jù)稱，C波段對(duì)RCS 0.1 m2的目標(biāo)，最大截獲距離達(dá)40 km。

美國(guó)空軍“雙射程導(dǎo)彈”計(jì)劃采用空軍萊特實(shí)驗(yàn)室共形陣列導(dǎo)引頭項(xiàng)目中的技術(shù)。該項(xiàng)目對(duì)雷達(dá)導(dǎo)引頭中的共形相控陣天線進(jìn)行了研究，并已完成有源共形天線的設(shè)計(jì)和研制，也進(jìn)行了將共形天線應(yīng)用到反輻射導(dǎo)彈（HARM）和先進(jìn)反輻射導(dǎo)彈（AARGM）上的研究工作。其共形相控陣導(dǎo)引頭具有±150°的超大視場(chǎng)角，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般導(dǎo)引頭±60°的視場(chǎng)角。

美國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）投資開(kāi)發(fā)出微型機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）電子掃描天線陣（ESA）導(dǎo)引頭。作為低成本巡航導(dǎo)彈攔截器的電子導(dǎo)航單元.它有Ⅹ和Ka兩種工作頻段，導(dǎo)引頭對(duì)典型目標(biāo)的作用距離為3.5 km。Ⅹ波段ESA由60個(gè)輻射單元組成，分為4個(gè)象限，用來(lái)形成單脈沖波束（和波束、垂直方向差波束、水平方向差波束）。每個(gè)輻射單元的射頻輻射功率為500 mW，總輻射功率達(dá)30 W，5個(gè)單元組成一個(gè)子陣；Ka波段ESA，有768個(gè)輻射元，波束寬度為3.5°，掃描角為60°，峰值功率可達(dá)到30 W，平均功率為10 W。Ka波段ESA也分為四個(gè)象限，每個(gè)象限有15個(gè)子陣。陣列中的關(guān)鍵器件是采用MEMS技術(shù)集成的四位移相器，用MEMS移相器取代傳統(tǒng)移相器使成本降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，功耗降低了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。批產(chǎn)量達(dá)3 000個(gè)時(shí)單價(jià)只有4 W美元。

美國(guó)航空導(dǎo)彈研發(fā)工程設(shè)計(jì)中心（AMRDEC）正在研發(fā)基于射頻微機(jī)電系統(tǒng)（RF MEMS）的移相器，準(zhǔn)備用于主動(dòng)、被動(dòng)導(dǎo)彈相控陣導(dǎo)引頭。2008年初，AMRDEC開(kāi)始驗(yàn)證基于MEMS的Ka波段16陣元相控陣，該相控陣中心頻率為33.4 GHz，陣元間隙為半波長(zhǎng)，陣元采用Vivaldi天線，通過(guò)泰勒加權(quán)來(lái)減小旁瓣。該項(xiàng)目的主承包商已經(jīng)驗(yàn)證了一個(gè)四位MEMS移相器的損耗為1.7 dB～3.0 dB。

雷錫恩公司正在自籌資金發(fā)展戰(zhàn)斧Block 4反艦型巡航導(dǎo)彈。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，公司一直在尋求為戰(zhàn)斧導(dǎo)彈安裝新的導(dǎo)引頭，有幾種候選對(duì)象，但最有希望的是將有源相控陣?yán)走_(dá)安裝到戰(zhàn)斧導(dǎo)彈上。

美國(guó)休斯公司在歐洲申請(qǐng)的專利EP621654A2中介紹了一種用于雷達(dá)導(dǎo)引頭的主動(dòng)電子掃描陣列（AESA）[6]，如圖1所示，其具有多種優(yōu)點(diǎn)：

a）通過(guò)模塊化和低成本的方法獲得導(dǎo)引頭能量孔徑；

b）超寬帶，可實(shí)現(xiàn)主/被動(dòng)復(fù)合制導(dǎo)；

c）當(dāng)出現(xiàn)防區(qū)外干擾機(jī)時(shí)通過(guò)自適應(yīng)波束形成抗干擾；

d）進(jìn)行多目標(biāo)攻擊；

e）制導(dǎo)引信一體化；

f）可靠性高，由于采取了功能冗余設(shè)計(jì)和實(shí)時(shí)自適應(yīng)補(bǔ)償，陣列中若有陣元失效，總體性能下降但系統(tǒng)仍保持運(yùn)行功能。

圖1 美國(guó)休斯公司專利EP621654A2中的有源相控陣主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭

美國(guó)專利US5486831介紹了一種多模導(dǎo)彈導(dǎo)引頭系統(tǒng)，如圖2所示。該導(dǎo)引頭包括一個(gè)相控陣天線和電路，電路對(duì)相控陣天線接收到的信號(hào)作出響應(yīng)，使天線按照由其接收信號(hào)確定的視場(chǎng)角掃描。導(dǎo)引頭前部有頭部區(qū)，頭部區(qū)中有附加傳感器，處于天線前面。專利中采用電子掃描射頻孔徑和離軸DF處理技術(shù)來(lái)克服導(dǎo)彈頭部附加傳感器的遮擋影響。該專利可解決多模導(dǎo)引頭測(cè)向問(wèn)題。通過(guò)改變相控陣天線每一陣元的相位來(lái)實(shí)現(xiàn)天線波束在空間的電子掃描。因此，導(dǎo)引頭系統(tǒng)可跟蹤波束內(nèi)的目標(biāo)，而不需要隨著目標(biāo)位置相對(duì)于導(dǎo)彈的變化使天線重新定位。

圖2 美國(guó)專利US5486831中的多功能有源相控陣主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭

1.2 俄羅斯

俄羅斯瑪瑙設(shè)計(jì)局正在研究用于導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的主動(dòng)式和被動(dòng)式的電子掃描相控陣天線?，旇гO(shè)計(jì)局總設(shè)計(jì)師Josif Akopian表示，該導(dǎo)引頭技術(shù)是一個(gè)全新的研究領(lǐng)域，正處在試驗(yàn)階段，目前尚有一些基本問(wèn)題亟待解決，解決這些問(wèn)題可能還需要1～2年的時(shí)間?，旇гO(shè)計(jì)局目前還沒(méi)有生產(chǎn)這些相控陣導(dǎo)引模塊的計(jì)劃，但該導(dǎo)引頭所需的技術(shù)已經(jīng)具備，且能從相關(guān)公司購(gòu)買。

俄羅斯披露其新型K-77M型空空導(dǎo)彈內(nèi)嵌64單元AESA雷達(dá)，如圖3所示。預(yù)計(jì)在2015年2月開(kāi)始量產(chǎn)，這將有可能成為有史以來(lái)第一種內(nèi)嵌AESA雷達(dá)的空空導(dǎo)彈。

圖3 俄羅斯K-77M空空導(dǎo)彈的機(jī)掃及相掃相控陣導(dǎo)引頭

1.3 歐洲

MBDA公司（泛歐公司）正在為意大利陸軍的近距防空毫米波導(dǎo)引頭技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目進(jìn)行相關(guān)工作，目的是通過(guò)使用毫米波主動(dòng)相控陣導(dǎo)引頭在防空作戰(zhàn)中對(duì)高機(jī)動(dòng)目標(biāo)（飛機(jī)、巡航導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈等）實(shí)現(xiàn)碰撞殺傷。

英國(guó)對(duì)其I波段（Ⅹ波段）電掃描陣列（AESA）天線進(jìn)行了成功的閉環(huán)試驗(yàn)，試驗(yàn)表明，該射頻相控陣天線能夠產(chǎn)生波束并且在導(dǎo)彈整個(gè)飛行過(guò)程中，波束能始終對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，具有制導(dǎo)導(dǎo)彈成功擊中目標(biāo)的基本功能，其下一步目標(biāo)是研制一個(gè)有更高機(jī)械強(qiáng)度、能發(fā)射未來(lái)實(shí)戰(zhàn)導(dǎo)彈所需高功率波束的AESA天線。

英國(guó)BAE系統(tǒng)公司的專利GB2409361 A介紹了一種導(dǎo)彈雙模導(dǎo)引頭雷達(dá)系統(tǒng)。該雙模導(dǎo)引頭天線罩內(nèi)有一個(gè)寬帶比幅被動(dòng)雷達(dá)和一個(gè)高頻相控陣主動(dòng)雷達(dá)，如圖4所示。其共同的視軸與天線罩軸線一致，主動(dòng)雷達(dá)天線裝在天線罩前端，因?yàn)樽銐蛐?，所以不?huì)干擾被動(dòng)雷達(dá)的視場(chǎng)。主動(dòng)雷達(dá)利用工作在中頻的移相器來(lái)影響接收信號(hào)的相位。最初的跟蹤由反輻射被動(dòng)導(dǎo)引頭進(jìn)行，在離目標(biāo)較近時(shí)，主動(dòng)導(dǎo)引頭可作為成像雷達(dá)來(lái)用（尤其是在敵方目標(biāo)雷達(dá)暫時(shí)關(guān)機(jī)的情況下）。該專利表明，將高頻相控陣主動(dòng)導(dǎo)引頭與低頻被動(dòng)導(dǎo)引頭組合在同一個(gè)天線罩內(nèi)，且每一個(gè)導(dǎo)引頭都有自己獨(dú)立的孔徑是可行的。

圖4 英國(guó)專利GB2409361A中的復(fù)合導(dǎo)引頭

1.4 日本

日本在其新研制的81式導(dǎo)彈雷達(dá)導(dǎo)引頭中也引入了某些相控陣技術(shù)，并成功地進(jìn)行了試驗(yàn)，成為世界上少數(shù)幾個(gè)可能掌握相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭技術(shù)的國(guó)家之一。

俄羅斯《軍事平等》2012年3月19日?qǐng)?bào)道日本計(jì)劃升級(jí)60架F-2戰(zhàn)斗機(jī)，為其配備三菱電氣公司研制的最新型空戰(zhàn)導(dǎo)彈AAM-4B（合同價(jià)值4.68億美元）。新型AAM-4B導(dǎo)彈配備有源相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭以及極大改進(jìn)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。AAM-4B將與先進(jìn)的J/APG-2雷達(dá)集成，該雷達(dá)與基礎(chǔ)型雷達(dá)相比將具有更遠(yuǎn)的探測(cè)距離。分析家們認(rèn)為，AAM-4B將作為根據(jù)許可證由三菱電氣公司生產(chǎn)的AIM-7F/M“麻雀”的替代導(dǎo)彈列裝。具有主動(dòng)搜索功能的AAM-4B導(dǎo)彈與改進(jìn)型F-2戰(zhàn)斗機(jī)所使用的升級(jí)版J/APG-2雷達(dá)相結(jié)合將能夠超視距攔截多個(gè)目標(biāo)，極大提高飛機(jī)的戰(zhàn)斗生存性。在早期的計(jì)劃和研制階段，日本防衛(wèi)省技術(shù)研究院展示了AAM-4B導(dǎo)彈將從比AAM-4遠(yuǎn)得多的距離發(fā)射（距離增加20%）。該研究院還表示，與AIM-120B AMRAAM導(dǎo)彈相比，在AAM-4B導(dǎo)彈中使用自主導(dǎo)引系統(tǒng)將能夠?qū)⑸涑淘黾?0%。

1.5 中國(guó)

從“十五”開(kāi)始，我國(guó)相控陣導(dǎo)引頭歷經(jīng)了“概念研究”到“樣機(jī)研制”再到“型號(hào)應(yīng)用”等多個(gè)發(fā)展階段：

a）“十五”期間，國(guó)內(nèi)相關(guān)單位已開(kāi)展了“相控陣導(dǎo)引頭新概念技術(shù)研究”；

b）“十一五”期間，完成無(wú)源相控陣導(dǎo)引頭原理樣機(jī)研制和外場(chǎng)地面跟飛試驗(yàn)驗(yàn)證，并先后研制平面有源相控陣導(dǎo)引頭、共形有源相控陣導(dǎo)引頭，突破有源相控陣導(dǎo)引頭關(guān)鍵技術(shù)，具備工程研制能力；

c）“十二五”期間，已開(kāi)展Ka波段有源相控陣導(dǎo)引頭、Ku波段大功率有源相控陣導(dǎo)引頭、Ku波段機(jī)掃描和相掃相結(jié)合主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭的研制工作。

2 相控陣導(dǎo)引頭關(guān)鍵技術(shù)

相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭主要涉及以下五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

（1）相控陣天線陣列配置

陣列配置涉及陣面布局、陣元形式、陣列分析與綜合。從陣面布局考慮，相控陣天線有平面陣、共形陣兩種[6，7]。

小視角（如±60°范圍）導(dǎo)彈的相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭通常采用平面陣。平面陣的陣元配置比較簡(jiǎn)單，理論研究比較成熟，天線增益、波束指向、波束寬度易于控制，平面相控陣天線常采用微波貼片天線和波導(dǎo)裂縫天線饋電型陣元。

大視角導(dǎo)彈的相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭一般采用共形陣。共形陣天線不改變空氣動(dòng)力學(xué)所確定的彈體曲面形狀，而是與彈體共形，具有較大的視角范圍，有利于克服雷達(dá)天線對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)性能的影響，增大雷達(dá)天線面積，改善雷達(dá)的角分辨率和測(cè)角精度，適用于格斗彈。作為共形天線較簡(jiǎn)單的形式有圓形陣列、圓柱形陣列和球形陣列。共形相控陣天線采用低剖面、高增益、小型化陣元，通常有波導(dǎo)開(kāi)口天線、微帶天線或共面波導(dǎo)饋電型陣元。

（2）T/R組件技術(shù)

T/R組件是有源相控陣天線最關(guān)鍵的部分，相控陣天線的每一輻射單元的高功率產(chǎn)生（在發(fā)射端）和低噪聲放大（在接收端）均由收發(fā)組件（T/R組件）來(lái)實(shí)現(xiàn)。T/R組件的特點(diǎn)是用分布式的小功率固態(tài)放大器代替單一模式的發(fā)射機(jī)，用分布式接收機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)接收機(jī)。這樣有效地減少了發(fā)射端的損耗和接收端的噪聲系數(shù)，提高了導(dǎo)引頭的功率孔徑積和接收靈敏度，從而提高導(dǎo)引頭的有效作用距離。T/R組件的設(shè)計(jì)主要考慮發(fā)射功率、功率損耗、低噪聲系數(shù)以及控制方式。作為彈載器件還應(yīng)重視體積、質(zhì)量和低成本設(shè)計(jì)。采用MMIC（微波集成電路）和數(shù)字移相器可以大幅度減小T/R模塊的體積，而采用寬禁帶半導(dǎo)體GaN和SiC材料的T/R組件取代目前的GaAs材料的T/R組件，可使輸出功率提高10倍以上，從而可以使搜索空間擴(kuò)大10倍，或是跟蹤距離提高78%以上。

（3）天線陣列的熱設(shè)計(jì)

天線陣列的熱設(shè)計(jì)是相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭研制成敗的關(guān)鍵要素之一。在有源固態(tài)相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭中，問(wèn)題顯得尤為突出。對(duì)于相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭，除了有溫度梯度要求外，還要考慮與導(dǎo)彈氣動(dòng)外形的匹配以及氣動(dòng)加熱等因素的影響。因此，天線陣列不宜采用自然散熱或強(qiáng)迫風(fēng)冷等方式，而必須采用其它人工散熱方式并進(jìn)行控制。彈載條件下，可采用熱管溫控系統(tǒng)，將T/R組件上的熱傳到陣面上，陣面壁板本身采用無(wú)芯熱管，通過(guò)它將熱傳至陣外與熱交換器進(jìn)行交換。這種方案控制溫度靈敏，精度高可獲得較低的陣內(nèi)溫度梯度，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，設(shè)計(jì)中需要充分考慮如何將熱源的熱有效傳遞到壁板上。

（4）微波饋電網(wǎng)絡(luò)的收發(fā)一體化設(shè)計(jì)

相控陣天線陣列的饋電主要有強(qiáng)制式饋電、透鏡式空饋和反射式空饋三種方式。其中強(qiáng)制式饋電和透鏡式空饋較適宜彈載條件下使用，但強(qiáng)制饋電的饋線較為復(fù)雜，小型化設(shè)計(jì)和制造是個(gè)難點(diǎn)，而對(duì)于有源條件下的透鏡式饋電，小焦距直徑比透鏡背面的均勻照度難以保證，從而導(dǎo)致孔徑利用損失，一般傾向于采用強(qiáng)制饋電方式。為減小天線陣列的質(zhì)量和體積，給T/R組件散熱創(chuàng)造條件，減小微波饋電網(wǎng)絡(luò)的加工量，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮將收發(fā)饋電網(wǎng)絡(luò)合并，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。

（5）捷聯(lián)去耦

不同于將天線置于穩(wěn)定平臺(tái)的常規(guī)雷達(dá)導(dǎo)引頭，相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭的天線陣與彈體是固聯(lián)的，彈體擾動(dòng)將導(dǎo)致天線波束的指向偏差。通常采用數(shù)字捷聯(lián)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭的擾動(dòng)去耦，使天線波束在慣性空間保持恒定指向。

3 發(fā)展趨勢(shì)

通過(guò)對(duì)上述國(guó)外相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭技術(shù)發(fā)展情況的分析和研究，可以總結(jié)出以下幾點(diǎn)。

（1）引領(lǐng)新一代雷達(dá)導(dǎo)引頭的發(fā)展方向

相控陣技術(shù)由于其抗干擾能力強(qiáng)、支持多目標(biāo)跟蹤與攻擊、具有自適應(yīng)能力等優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越多地被用于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭，其中包括美國(guó)新一代空空導(dǎo)彈、先進(jìn)反輻射導(dǎo)彈、戰(zhàn)斧反艦巡航導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈攔截彈、歐洲近距防空導(dǎo)彈等，相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭將引領(lǐng)新一代雷達(dá)導(dǎo)引頭的發(fā)展方向。與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比，發(fā)展中國(guó)家在相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭的研究方面還存在一定差距，作為一個(gè)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，研究者應(yīng)該具有一定的超前意識(shí)，在技術(shù)方案上應(yīng)具有一定的先進(jìn)性。

（2）多模復(fù)合導(dǎo)引技術(shù)逐漸成為發(fā)展趨勢(shì)

多模復(fù)合導(dǎo)引技術(shù)彌補(bǔ)了單模制導(dǎo)技術(shù)的缺陷，可以發(fā)揮各種傳感器的優(yōu)點(diǎn)，比單一模式制導(dǎo)更能適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境的作戰(zhàn)需求。但是，將各種傳感器集成到一個(gè)導(dǎo)彈上，會(huì)在機(jī)械和電學(xué)上面臨設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。美國(guó)專利US5486831中的多模導(dǎo)引頭系統(tǒng)通過(guò)電子掃描射頻孔徑和離軸測(cè)向處理技術(shù)來(lái)解決一傳感器對(duì)另一傳感器的遮擋問(wèn)題；英國(guó)專利GB2409361A中的雙模導(dǎo)引頭采用主被動(dòng)探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)，其將多模共口徑探測(cè)技術(shù)、干涉儀探測(cè)技術(shù)與相控陣技術(shù)結(jié)合起來(lái)；日本專利JP4320800 A中的共形相控陣/紅外復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)，其信號(hào)處理電路和圖像處理電路產(chǎn)生制導(dǎo)信號(hào)，控制飛行器飛行，同時(shí)也可控制射頻波束的掃描方向。這些方法、總體技術(shù)方案值得借鑒。

（3）相控陣天線陣列與T/R組件是發(fā)展重點(diǎn)

設(shè)計(jì)高增益的相控陣天線陣列，是研究中需要進(jìn)一步加強(qiáng)的地方。美國(guó)休斯公司專利EP621654A2中的雷達(dá)導(dǎo)引頭主動(dòng)電子掃描陣列，采用模塊化和低成本設(shè)計(jì)，具有超寬帶，可形成自適應(yīng)波束，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)攻擊以及制導(dǎo)引信一體化。以色列專利US20100052975A1中的主動(dòng)相控陣，利用聚焦波束對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，對(duì)相控陣天線陣列的研制具有參考價(jià)值。

T/R組件是主動(dòng)相控陣天線最關(guān)鍵的部分，如何開(kāi)發(fā)出工作頻率高的T/R組件，尚需要深入研究。為了促進(jìn)主動(dòng)相控陣導(dǎo)引頭技術(shù)的發(fā)展，在T/R模塊主要組件中采用低成本的氮化鎵技術(shù)是未來(lái)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。

（4）相控陣小型化低成本是發(fā)展方向

在相控陣天線單元和移相器一體化設(shè)計(jì)方面，傳統(tǒng)的移相器由于尺寸較大，無(wú)法應(yīng)用在相控陣導(dǎo)引頭上，因此必須采用節(jié)省空間和成本的單片微波集成電路（MMIC）技術(shù)或微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)進(jìn)行移相器的研制開(kāi)發(fā)，以滿足相控陣導(dǎo)引頭研制的需要。由于微機(jī)電系統(tǒng)移相器具有更低的功耗和成本，國(guó)外一直很重視這方面的研究工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于相控陣導(dǎo)引頭波束控制靈活、抗干擾能力強(qiáng)、支持多目標(biāo)跟蹤與攻擊、具有自適應(yīng)能力等優(yōu)點(diǎn)，相控陣導(dǎo)引頭將成為引領(lǐng)雷達(dá)導(dǎo)引頭發(fā)展方向的新一代導(dǎo)引頭。當(dāng)然，要解決工程實(shí)用化問(wèn)題，還需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)工作頻率高的收發(fā)組件、設(shè)計(jì)高增益的天線、提高機(jī)械加工精度、解決單元互耦、降低成本等。

[1] 趙鴻燕，王麗霞.相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭技術(shù)[J].飛航導(dǎo)彈，2009，（10）.

[2] 李秋生.相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭關(guān)鍵技術(shù)初探[J].飛航導(dǎo)彈，2007，（6）.

[3] 高烽.相控陣導(dǎo)引頭的基本特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)[J].制導(dǎo)與引信，2005，（12）.

[4] 高勁松.美國(guó)雙射程/雙任務(wù)導(dǎo)彈的發(fā)展[J].國(guó)際航空雜志，2009，（2）.

[5] Luigi，Emidio，Simone.MMW Active Phased Array Seeker Project for Hit to Kill Engagement[J].Radar Conference，IEEE，2008.

[6] 丁武偉，穆仕博，謝光輝.共形相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭技術(shù)研究[J].飛航導(dǎo)彈，2011，（11）.

[7] 孫陽(yáng)，翟龍軍.雷達(dá)導(dǎo)引頭天線技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探討[J].電子設(shè)計(jì)工程，2011，（9）.

Analysis on Techology Development Status Quo of Phased Array Radar Seeker

TANG Huai-min1， WEI Fei-ming2， SONG Ke2
（1.The Air Force of Military Representative Office in SAST，Shanghai 201109；2.Shanghai Radio Equipment Research Institute，Shanghai 200090，China）

Now，the research on the phased array radar seeker technology is very hot in many countries.This paper firstly analyses the development status quo of phased array seeker abroad，then on the basis of the analysis，mainly in this article the five key technologies and some new patents and future development trend of the phased array seeker are showed.

phased array；seeker；antenna

TJ765.331

A

1671-0576（2014）03-0006-05

2014-04-24

唐懷民（1962-），男，高工，碩士，主要從事兵器工程研究；魏飛鳴（1983-），男，工程師，碩士，主要從事目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)研究；宋 柯（1978-），男，高工，碩士，主要從事雷達(dá)信號(hào)處理等技術(shù)研究。