常开检线就是指模块对常开设备连接线路的巡检,一般通过并联电阻实现
常闭检线就是指模块对常闭设备连接线路的巡检,一般通过串联电阻实现
有源输入和有源输出是指输入的信号是以电压和电流形式作为输入出
无源输出是指输出的信号为开关量信号。
有源脉冲输出即电能表的脉冲信号发生电路的工作电源置于表内,脉冲的产生和输出不依赖于该表工作电源之外的任何其他电源,能直接通过脉冲信号发生电路输出相应的脉冲信号。有源脉冲输出的信号幅值是固定的,通常要求高电平不得低于0.9V,低电平不得高于0.9V。无源脉冲输出必须外加直流工作电源及上接电阻或下拉电阻,才能输出脉冲信号。其脉冲信号幅值取决于外加的直流工作电源和电阻。
什么是有源相控雷达?
有源相控雷达,全称为有源相控阵电子扫描阵列雷达。
相控阵雷达(PAR)分为两类:即被动无源相控阵雷达(PESA)和主动有源相控阵雷达(AESA)。它们各自定义、慨念、作用功能,用网络搜索即知其详。现慨述有源相控雷达特点回答问题。
一、有源和无源相控阵雷达天线阵列相同,主要区别是功率来源和发射/接收元件数量差异。有源相控阵雷达由上万个含发射器、移相器、功率放大器等元件的T/R组件系统集成发射模块,计算机通过馈线网络进行相位控制后,将高能量电磁波根据不同方向、距离和高度通过阵列天线发射,并在空间区域进行功率合成,形成精准的波束指向。
有源相控阵雷达因每个天线单元都配置T/R组件,自接功率源、自行产生和接收电磁波。在实现波束旋转同时具有快速转换波束能力,在计算机控制下可实现对多方向、不同距离、不同高度众多目标的同时发现和灵活追踪,因而可同时制导多枚导弹对多目标进行攻击。
无源相控阵雷达因只有一个中央功率发送器和一个接收器,发射器发出的高频能量由计算机平均分配在天线阵列的每一个辐射器上,信号发射和接收是被均衡放大。所以带宽稍窄、信号处理慢、冗余备份不足。
二、有源比无源相控阵雷达具有明显优势。有源相控阵雷达是现代众多高科技集成的产品。具有探测距离远、空间广、精度高和高灵敏、高可靠及出色的抗干扰能力,具体表现在:
1、有源相控阵雷达有很大功率,天线阵元直接连接发射器可进行合理调度。馈线密度高,雷达性能受馈源和移相器损耗影响减小4倍,降低了馈线系统承受高功率要求。
2、天线阵列均设有T/R组件、等效如小型发射机,大幅提升了可靠性。即使不超过20%收发组件损坏仍可正常使用。而无源相控阵雷达为集中式开机,故障时整个雷达则无法工作。
3、采用MMIC和HMIC提高了天线带宽性能,实现频谱共享、波形灵活多变的多功能天线阵列,可同时形成独立控制的多个波束,为电子信息新系统(包括雷达、通信和ESM)的集成提供了条件。
4、采用的砷化微波集成电路、显著减小雷达尺寸和重量,适合配置于海陆空各种武器装备上和野外机动。
5、高密度集成的光控相控阵天线及系统,能对大功率能量合理控制,使主瓣增益根据方向、距离分配不同的能量。利用数字波形技术实现自适应的波束旁瓣更易抑制,极大提高了抗干扰性能。在既可以快速发现远、近不同目标同时,增强了对反辐射导弹的扺抗能力。
虽然有源相控阵雷达也有缺点,如:制造成本昂贵、每个发射器/接收器组件需单独制造,工艺要求高、难度大,且探测距离远、功耗较大。
但作为多功能、数字化、信息化为主要特征的有源相控阵雷达已被人们广泛接受和使用,並放挥着巨大的作用。
通过无线电的电磁能量以定向方式发射到空间中,再接收到空间内存在的物体所放射的电磁波来计算物体的形状、方向、高度、速度的方式叫做雷达,即RADAR,全称是Radio Detection andRanging(无线电侦测和定距)。
这和人眼能看见物以及照相机成像的过程和原理并没有太大的差别,物体放射光通过晶状体(凸透镜)折射成像于视网膜上,再由视神经感知传给大脑,这样我们就能看到物体了。原理非常简单,但实现的过程是一个非常复杂的过程,比如晶状体是一个可变焦距的凸透镜。
物体会反射光,但首先是要有光我们的眼睛才能看到它,太阳充当了强有力的光源。但物体本身并不会产生供雷达成像的电磁波,所以雷达需要一个大功率的电磁波发射源。雷达最早用于夜间、雾天来协助海上货轮航行,军事需求让这一技术快速的发展。
雷达的技术的发展早期的雷达普遍长这个样子,凹面镜样式的抛物面来收缩视角,所以只能通过增大天线的面积来提高雷达的精度。所以传统的雷达既大又笨重,抛物面还很占位置,等待天线转动的时间可能目标早已经离开了视线范围内了,多么尴尬。
于是就出现了相控阵雷达,原理很像苍蝇的复眼,在天线的平面上有规则地分布着可以单独用于发射和接受电磁波的小单元。
问题在于这么多独立的小单元所发出的波如果同时向外传播就会产生波的干涉现象。如果小单元的波纹不同步就会影响成像,于是就通过计算机来计算并控制每个小单元所发出来的电磁波的相位差来实现电磁波朝着我们想要的方向去传播,而不需要大幅度的转动抛物面。
没错,和大家想的一样。相控阵雷达就是利用了波的干涉现象,无线电波的强度在空间中位置的不同而变化,最强的地方超过了原先所有独立小单元之和,而最弱的地方可能强度则为零。
之前提到传统雷达做出凹面镜这样的抛物面是用来收缩视角,增大天线的面积也是为了提高雷达的精度,其根本原因在于电磁波的强度不够,只能提高硬件来凑。而相控阵雷达的出现使得雷达可以小型化,不再需要那么大的凹面镜抛物面,比如应用于战斗机。
无源相控阵雷达和有源相控阵雷达的区别无源相控阵雷达和有源相控阵雷达从外表上看并没有太大的区别,每一个小单元的天线都能发射和接收信号,也都能通过改变相位来让电磁波束指向某个位置。无源和有源最大的区别在于发射电磁波信号强度放大到多少,而接收到的回波信号又放大到多少。
无源相控阵雷达每个小单元没有独立的放大器,每个小单元的电磁波信号强度是由统一的放大器来统一进行放大再分配给小单元的天线,每个小单元整个工作过去是被动执行的方式。
而有源相控阵雷达每个小单元拥有独立的放大器,每个小单元接收到的电磁波信号都是弱信号,小单元的天线根据自己的需要将电磁波信号放大到需要的程度。这样每个小单元能够实现的功能就多了,除了传统的搜索跟踪外,还可以进行电子对抗干扰和远程通讯等等。
毫无疑问有源相控阵雷达的造价要更加昂贵,需要在方寸之间集成数以千计的发射、接收组件,还需要拥有同样复杂程度的冷却系统。但每个小单元可以在频宽、信号处理、冗余等等产生巨大的优势,实现更多的功能,这么看来是技术上的跨越,能够提高无线电波精度的同时,实现更多的功能。
雷达技术在民用领域同样有着巨大的发展前景雷达技术的原理其实非常简单,但要实现起来其实有非常多的技术壁垒,所以才成为了少数国家的专项,庆幸的是我国拥有非常成熟的雷达技术。雷达不仅仅事关国家安全,在未来雷达技术在民用领域会有更加广阔的发展空间,比如智能驾驶、航海、民航等等。
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