雷达的工作原理（２）相控阵雷达又称作相位阵列雷达，是一种以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达，因为是以电子方式控制波束而非传统的机械转动天线面方式，故又称电子扫描雷达。相控阵雷达有相当密集的天线阵列，在传统雷达天线面的面积上目前可安装一千多到两千多个相控阵天线 (F-22约有2000个)，任何一个天线都可收发雷达波，而相邻的数个天线即具有一个雷达的功能。扫描时，选定其中一个区块(数个天线单元)或数个区块对单一目标或区域进行扫描，因此整个雷达可同时对许多目标或区域进行扫描或追踪，具有多个雷达的功能。由於一个雷达可同时针对不同方向进行扫描，再加之扫描方式为电子控制而不必由机械转动，因此资料更新率大大提高，机械扫描雷达因受限於机械转动频率因而资料更新周期为秒或十秒级，电子扫描雷达则为毫秒或微秒级。因而它更适於对付高机动目标。此外由於可发射窄波束，因而也可充当电战天线使用，如电磁干扰甚至是构想中发射反相位雷达波来抵消探测电波等。 相控阵雷达对於飞机的匿踪性能也相当重要，传统的机械雷达之机械结构会造成相当大的回波，使用无机械结构的相控阵雷达就能使这一影响更小。而侦查时发射的窄波束也减低了被发现的机会，并使得敌方的电战系统难以发挥功能。 相控阵雷达何以有此功效呢？在做进一步认识之前，笔者先简单介绍雷达原理及其演进。雷达是高科技产物，但其基本原理是很简单的。 雷达是一种发射电磁波，藉由解算回波之种种数据来达到探测目的的一种装置。随著年代的演进而增加新的功能，但都不脱离两个基本步骤：发射雷达波以及解算回波。 电磁波的发射，是利用正负电荷之往返震荡而发出的，在雷达上是在天线上产生正负电荷并使之震荡如图一。发出电磁波之强度分布如图二，为一＂横躺＂在x轴上的＂8＂字绕y轴转动後所产生的立体形状，类似红血球一般，天线指向y轴而以横躺的8字中心为中心。设由原点向任一方向画直线与此＂红血球形＂交於p点，则原点到p点的长度代表该方向电磁波强度。也就是说在垂直於y轴之平面上电磁波最强，随著与此平面之夹角增加电磁波随之减弱，在天线方向上则没有电磁波。以上所提对相控阵雷达原理之理解并不是那么重要，不过将有助於我们观察雷达天线的阵列情形。 当然，单一天线发射的雷达波依然是以球面扩散的，强度与距离平方成反比，所以当然不可能只用一个天线就能做成雷达啦，一定要有其他方法的，除了增强功率外，就是让雷达波尽量平行发射啦。为了达到此目的，目前主要有抛物面雷达以及平面阵列雷达，两者都是机械扫描雷达，但後者之原理与相控阵雷达有些相近。 抛物面雷达在抛物面焦点处安装发射天线，经抛物面反射成近乎平行波束，目前直升机雷达以及陆基防空雷达、机场雷达等多使用这种雷达。这种雷达现在渐渐被取代，因为抛物面相当难做，一般都是用球面或椭球面来近似，不论如何进似，终究不是真正抛物面，因此就容易出现误差。此外，这种雷达只由一个天线作收发工作，因而对单一天线性能要求就相当高，而天线故障整个雷达也就挂了。 这种雷达不是没有好处的，他能接收单一天线感测不到的强度的回波：天线有其能感测的最低电磁波强度(单位面积的功率)，若强度小於这个值，就无法感测或被当杂波滤除。抛物面天线可将回波反射回位於焦点的天线，故此时天线接收到的强度就是抛物面接收到之雷达波强度之加成。(副图：雷达波的＂加成＂示意) 平面阵列雷达则是在一个平面上布上许多天线，藉由波的干涉原理来制造近平行波束，基本发射原理与相控阵雷达相近故留待稍後解释之。西方标准的第三代战机以及俄国第四代战机 (除了MiG-31)多用这种雷达，中国自行研发的歼雷十也是平面阵列雷达。 此类雷达还仰赖＂合成孔径＂技术，雷达的性能除了探测距离、资料更新率等等外，还有个很重要的，解析度。解析度不高的雷达无法精确知道敌人的位置，只能知道敌人来袭却无法反制，因此要提高解析度，雷达的解析度与波束发散角(最外侧行进方向与中央线的夹角)有关，发散角越小解析度越高，而要降低发散角，就要加大天线。再某些时候这是不好做的，因而有人想到能否利用相间的小天线(天线阵列)来达成相同效果，实验证明是可行的，藉由对阵列上每个天线接收到的数据的合成处理，可以达到涵盖这些阵列的抛物面雷达的解析度。也就是说，当两天线相距d距离时，其解析度同等於以d为直径的抛物面雷达，不过接收功率仅为2个天线之接收功率和。也因为没有抛物面将回波＂加成＂，因此对於强度小於单一天线能感测强度之最小值之回波，此种雷达是无法感应的。 不论是抛物面或平面阵列式雷达，皆属於机械扫描雷达，*机械转动天线面来改变波束方向，因此其资料更新率与机械转动周期有关，这受到机械结构等问题影响而不会太快，一般更新周期以秒计。 抛物面雷达於平面阵列雷达之比较 口径相同时，两者的解析度相同，不过抛物面雷达接收到的功率是整个面接收到的能量的加成，故能接收强度较小的回波。而平面阵列雷达接收到的功率是每个天线的加成，其平面不可能全部都是天线，因此总功率低於抛物面雷达，且无法接收强度低於天线感测下限的回波。因为制造工艺的因素，加上相同的解析度，因此战机上抛物面雷达渐渐被取代。就好像如果可能的话，所有的天文学家都会希望有一个直径跟地球一样大的望远镜，但那是不可能的，因此只能藉由整合分开的小望远镜来达到要求的解析度。 关於雷达天线的指向 从观察雷达天线的方向(就是电偶极/electric dipole的方向)，可以大概知道雷达的功能。仔细观察时，会发现目前飞机上的平面阵列雷达，其天线都是水平放置的，而像俄罗斯 X-35/Kh-35＂天王星＂反舰导弹上的平面阵列雷达之天线，就是垂直放置的。详细情形我目前也不太清楚，我猜想这是因为这些飞机雷达需要兼顾对地性能(平面阵列雷达出现後的飞机一般都已具备对地能力)，而掠海飞行的反舰飞弹不需要下视，只要要求视野宽广即可。 前面提到电磁波的发射，以及电偶极方向与电磁波强度之关系。从那里我们可以看出水平放置以及垂直放置的天线发出电波的能量分布，并从中得到放置方式与功能的关系。在前者，电磁波在俯仰方向上是最强的，往两侧渐渐减弱；在後者，水平方向是最强的，而往上下两侧渐渐减弱。所以说当天线水平放置时，可以在俯仰方向维持高强度雷达波。故推测可能是为了兼顾对地处理能力而做这种布置。 问：有源相阵控雷达和无源相阵控雷达的区别是什么？ 答：区别就是无源是只有单个或者几个发射机子阵原只能接收，而有源是每个阵原都有完整的发射和接收单元！ 机载雷达经历了从机械扫描形式到相控阵电子扫描，再到最新的保形"智能蒙皮"天线的发展过程，电子扫描雷达在作战使用中的优势在哪里？未来的综合式射频（RF）传感器系统的总体特点和关键技术是哪些？您将从本文中得到启发 近50多年来，机载雷达不断采用新的技术成果，性能不断提高，其中重要的有全向多脉冲射频（MPRF）模式和高分辨率多普勒波束锐化（DBS）技术在雷达中的实际应用。目前，由于在信号处理和砷化镓微波集成电路领域技术的进步，雷达作为战术飞机主传感器的地位仍然会继续保持下去。 电子扫描技术的发展 雷达波束天线电子扫描应用的第一步是无源电子扫描阵列（ESA），其主要优点是实现了波束的无惯性扫描，在作战中有助于对辐射能量的控制。现役的此种类型的雷达有美国空军的B1-B和俄罗斯的米格-31装备的雷达，在研的有法国装备其"阵风"战斗机的RBE-2雷达。 有源ESA的出现是技术上的又一进步。它的每一个阵元中都有一个RF发射机和灵敏的RF接收机，在各个发射/接收（T/R）模块内都有一个功率放大器、一个低噪声放大器和用砷化镓技术制造的相位振幅控制装置。有源ESA雷达技术放弃了传统的中心式高功率发射机，除了具有无源相控阵雷达的优点外，还提高了能量的使用效率并具有自适应波束控制、强抗干扰能力和高可靠性等优点。 西方国家第一代有源相控阵雷达系统接近定型的有美国装备F-22和日本装备FS-X的雷达。英、法和德国共同研制的AMSAR项目也确定使用先进的有源相控阵雷达技术，为其后续的欧洲战斗机雷达的升级改装做准备。从今天的角度来看，雷达技术未来的下一个发展方向是保形"智能蒙皮"阵列，它把有源ESA技术和多功能共用RF孔径结合了起来，在天线阵元的安排上，与飞机机身的结构巧妙地配合，实现宽波段和多功能。保形天线阵列有高性能的处理器并使用空-时自适应处理技术有效地抑制了外部的噪声、干扰和杂波并能以最优化的方式来探测所感兴趣的目标。虽然有许多相关的技术问题需要解决，但保形"智能蒙皮"技术并非是个不切实际的解决方案，预计在20～25年的时间内就可以达到实用阶段。 在10～15年内，对战术飞机射频传感器（包括雷达）未来所执行的任务来说，最迫切的需要是增加功能、提高性能，并且还要注重经济性和可维护性。美国的"宝石路"计划已经证明，航空电子系统通过采用通用模块、资源共享和传感器的空间重构（重构的设备包括雷达、电子战及通信-导航-识别等射频传感器）可以做到系统的造价和重量减小一半，而可靠性提高三倍。它所确立的综合模块化航空电子的设计原则已用于JSF战斗机的综合传感器系统（ISS）和多重综合式射频传感器工程的设计中，欧洲类似的用于未来战术飞机的综合式射频传感器项目也正在实施。 作战性能 电子扫描技术，尤其是有源电子扫描阵列，与传统的机械扫描天线相比有以下几个突出的优点： 敏捷波束 由于ESA消除了天线的机械惯性，因此其波束指向速度极为敏捷。例如，在 60°的锥形角内，波束的重新定位时间小于1毫秒，因此这就为载机在作战使用的战术上带来了很大的优势： ● 高效的搜索模式（波束扫描时不会浪费时间）； ● 目标的驻留时间和修正时间可以分别达到最优化的状态，同时满足了探测和跟踪的需要； ● 连续探测（警告后确认）技术可极大地增大探测的距离； ● 快速跟踪形式（初探测距离上建立跟踪）； ● 对多目标跟踪的高度精确性（相当于对单目标的跟踪）； ● 独立的搜索和跟踪功能（对搜索区之外的目标进行跟踪）； ● 用主波瓣或近旁波瓣对导弹进行远距离的数据传输； ● 可同时工作在空-空和空-面状态（地形跟踪功能已和空-空搜索状态结合在一起）； ● 高度随机性的搜索模式（减小了雷达信号被敌方截获和利用的机会）。 多功能和高性能 因为有源ESA阵列单元内组合了接收和发射模块，微波能量的损耗大为减少，与行波管相比高效率的砷化镓功率放大器使整个辐射阵元的累加功率很高，对于同一个安装空间（同样的功率和天线罩）来说，有源ESA所辐射的有效功率要比MSA大10dB（距离要远75%）。这样，有源ESA可以"先看到"目标，极大地提高了作战的能力，特别是在目标反射截面（RCS）日益减小的今天。 ESA的另一个很有价值的特点是能够自适应控制发射和接收波束的形状，因此，可以实现一些特殊的功能和模式。 ● 模式可选择的波束形状，例如空-空状态使用笔状波束，空-面状态使用余割波束； ● 用方位扇面波束发射，若干个笔状波束接收（见图1），可最大程度地发现高速目标、旋转翼目标产生的桨叶闪烁和隐身目标产生的RCS闪烁； ● 宽的发射波束结合若干个笔状接收波束可有效地产生一种射频"凝视阵列"（见图２），这使得作战搜索模式具有了一种使目标"无法逃脱"的性能。 视场（FOV） 对于ESA，主波束的增益沿着视线的阵列投影面积按比例下降，但对增益的降低可用增加驻留时间的方法来补偿（要以降低扫描效率为代价），最大可用视场通常限制在以视轴为中心的60°锥形角内， FOV的角度越宽越好，要想达到这一目的可使用多个天线阵列。 应用于战术飞机使用环境时，一种可行的配置方式是前视用主阵列，两个较小的侧阵列做补充，这样可以在近距离上覆盖飞机的两侧，增强了对环境的感知能力。 通常，目标在远距离被前向主阵列波束截获，并在转入交战的时间里在较近的距离上交给旁阵列。在超视距距离上的一种常用的作战机动战术叫F形顶点机动，用主阵列波束对目标建立起跟踪后，飞行员推加力使飞机加速，然后发射导弹，再转向规避敌方的反击。导弹的中距离制导要求在命中目标之前保持对目标的照射和目标数据的更新，把这些工作交由旁阵列波束完成，这样飞行员可以选择一个较为安全的宽角度规避。 电子对抗能力强 自适应波束可形成对旁瓣和主波束干扰的一种有效的对抗措施，它要求有源ESA能分割成多达30个以上的分阵列，每一个分阵列都与一个接收机和模/数转换器相关联，分阵列的数字化输出值以自适应的方式进行组合以形成一个在感兴趣的目标方向取得较高增益的天线波束，同时，在干扰方向上的增益则很小或为零。有源ESA的自适应波束形成能力是机载雷达在复杂的电磁环境中得以保持其作战能力的主要因素。 有源ESA其他特点还有，它有较宽的工作带宽和瞬时带宽，并有多样化的波形和扫描模式，这些都有助于增强雷达的电子对抗能力。 隐蔽性好 信号管理将是未来战术飞机的一项重要的系统，它要求雷达要采用低截获概率的波形，最大程度地减小雷达信号被敌方接收机探测到的可能性，同时雷达天线在整个飞机的雷达反射截面积（RCS）中不应占据较大部分，在这方面有源ESA有很大的优势。 有效的低截获概率的基础是对雷达辐射信号在时域、空域和频域上的有效管理，能够加以自主运用的方面包括:权衡发射峰值功率和累计时间的能力，权衡旁瓣发射波束水平和发射峰值功率的能力，在最低可接受的距离上探测感兴趣的目标，减小所必需的峰值功率的能力。阵列较宽的瞬时带宽能被用于减小峰值功率，同时，自适应波束控制可以使雷达在已知的有威胁性的方向上不发射电磁信号，这样可有效地减小被敌方接收机截获的可能性。多种伪随机频率、波形和扫描模式将会消弱敌方接收机破译交叠信号和确认雷达辐射信号的能力，特别是在电磁环境复杂的环境中。 双基模式可使机载雷达达到最佳的隐蔽效果，具体运用过程是：装备有高功率发射机和高增益转向天线的飞机在安全的远距离位置对目标进行照射，目标回波信号由一架或多架飞机的雷达接收和处理，而这些雷达全部工作在无源状态。一个具有多个分阵列和自适应波束控制能力的ESA系统能够产生多重接收波束，它们与发射波束的交叠确定了搜索的范围。频率、时间和波束位置数据可使用旁瓣通过隐蔽的手段传输以在时间上协调发射和接收同步，虽然辐射源会引起敌人的注意（包括定向干扰），但攻击飞机可以在不引起目标警觉和干扰的情况下获得实时的雷达数据。 可靠性好 有源ESA系统没有像MSA系统那样的运动部件，因而具有极高的使用可靠性。它高度结构化的通用模块，由1000～2000个T／R模块组成的阵元面中，即使其中有5％的模块发生故障，雷达性能只有轻微的损失，不会出现灾难性的故障。其重构及备用能力储备的使用极大地提高了雷达系统执行任务的可靠性。未来有源ESA雷达系统能够实现的一个目标是两次重大故障之间的平均时间要与飞机寿命相当，有效地减少二线和三线维修设施的需要，并在其使用寿命内减少了维护费用。 综合式RF传感器 目前，战斗机使用有若干种RF传感器，它们是分别研制开发的，并"松散地"组合成整个航空电子设备系统，它大致可分为如下类别： ● 宽带电子对抗系统（2-18吉赫并可扩展到35和94吉赫）； ● 雷达（相对来说带宽较窄，即X/Ku波段）； ● 用于导弹遥测的C/ X/Ku波段数据链； ● 雷达高度表（4吉赫）； ● L波段系统（IFF, JTIDS, GPS）； ● V/UHF通信及导航辅助系统。 如果采用综合式机载传感器的原则，就要求使用高度集成化和模块化的组件，在一套综合式RF传感器使用共用孔径的情况下，可将其分为三个主要的系统： ● C/X/Ku波段的综合式雷达、EW、数据链和雷达高度表系统； ● 宽带电子战系统； ● 综合式通信、导航、识别（CNI）系统。 当几个天线共用一个孔径但同时履行多个功能时，就要求这个宽带孔径能独立地提供多个可控波束。虽然这种方法有很大的优势，但在技术实现上有很大的难度，主要难点是系统同时工作时怎样隔离和控制信号间的相互调制，以时分和孔径分割法可以部分解决这些难点。 雷达/电子战主孔径，可以设计成一种支持连续覆盖C波段的高端、X波段和Ku波段的宽带多功能ESA，它会提供共用的时序或同步的雷达、电子战和数据链工作状态。多重（两个或三个）阵列将会用于所必需的角度覆盖，阵列的大小和形状取决于设备安装空间、雷达旁瓣、角分辨率、增益和发射功率的要求。为满足各种波束形状的需要，每个阵列将分为多个（30个以上）分阵列以使孔径可以针对某个特定的功能进行较好地调整及支持几项功能同时运作。 技术难点 实现综合式RF传感器关键要依靠： 系统的设计和研制 设计一个复杂的综合式RF传感器系统需要非常强的系统工程设计水平，关键任务包括需求分析、系统论证及配置、子系统功能及性能说明和接口技术标准。与飞机设计人员的密切合作可以把传感器系统与飞机机体结构的确切大小、位置、视场、信号及孔径数量、功率、体积及重量预算、冷却和发电机等因素结合起来，另外，权衡费用、性能和保障性也是极为重要的。正在出现的有助于未来综合式RF传感器设计的系统技术包括：多传感器数据融合、传感器资源管理、自适应信号管理、目标识别和合成环境。 阵元设计 共用孔径必须满足宽带（C到Ku波段）、多极化、大角度波束扫描和低后向散射（隐形）等有冲突的多种需求。 对阵元带宽和双极化的需要（用于电子战）排除了使用普通类型的相控阵列辐射元的可能，因为这些器件通常只能达到所需带宽的30%甚至更小，而对于共用孔径来说则要求达到50%甚至更多才行。一种有前途的的超宽带辐射元称为锥形凹槽。把两个锥形凹槽正交组合起来可以实现信号的双极化，它们分别提供垂直和水平线性极化。 隐身技术 传感器孔径对于整个飞机的RCS具有较大的潜在影响，整个系统的设计要实现较低的系统RCS，需要考虑的因素包括天线阵列、天线罩及相关的频率可选面（FSS）、与机身的接触面及孔径内雷达吸波材料的布置。 砷化镓微波集成电路（MMIC） 高性能砷化镓MMIC技术对于建立下一代以有源ESA为基础的综合式RF传感器起着重要作用。一个典型的X波段T/R模块结构有三个功能部分：高功率放大器、低噪声放大器和多功能增益/相位控制。在T/R模块中把雷达和电子战功能结合起来增加了带宽，因此只有高度的集成化才能容纳下独立的接收通道（窄带、宽带和多重极化）。 微波器件的封装 低成本的微波器件封装技术是满足经济性要求的关键。即使把每一个T/R模块的目标价定为400～500英镑，所有模块的总价值大约要占有源ESA总造价的35%，而要达到这个价格目标还是有困难的，需要微波封装技术的进一步改进。 光-电子器件 在综合式机载传感器结构中使用多个共用孔径依靠的是实用的高性能宽带RF和数字式分布网络，光纤的使用使整个结构内的孔径和IMA分系统的安装位置有了很大的灵活性，其内在的低传输损耗和噪声排除了以往困扰安装设计的有关长度和线路问题。与多股的铜导线相比，光纤的另一个优点是体积小、重量轻。有源ESA使用光-电子技术的另一个好处是可以获得时间上几乎是无延迟的波束扫描，在瞬时的宽带工作模式下分阵元波束扫描可达500兆赫以上。 射频的处理 要把雷达、电子战和数据链等一些普通的RF模块组合成为一体化的综合式RF系统，所面临的主要挑战是要满足载波频率、信号带宽、调制和动态范围等功能截然不同的各各方面的要求。为最大程度地满足这些不同的要求，开发开放式系统的RF结构和基础结构（如标准化接口、底板、频率方案和控制策略）时，要依据尽量减少专用RF模块类型的原则，例如要使频率转换器、接收机、波形发生器、射频/中频转换等满足整体性能的要求。 软件 现有的新一代雷达系统的软件占有重要地位，例如，"台风"ECR-90雷达的实时控制软件有50万行程序，未来的综合式RF传感器的软件将会更大。目前的软件开发所使用的语言有Ada和军标-2167A，它们都可以在预期的时间内做出高质量的软件，但目前的问题是设计周期长、相关软件的成本很高。另一种很有前景的解决方法是快速样本和自动代码生成技术，它依靠的是新一代的软件工具和开发环境，这种开发环境可以直接从高水平的功能模块和逻辑模型工具中产生出应用目标代码，这种代码还能在高级目标硬件平台模型上运行，以验证所生成软件的可靠性。 从上世纪60年代开始，历经40余年的努力，有源电子扫描阵（AESA），通常也称为有源相控阵技术，终于在机载雷达上取得了成功的应用。 美国国防部国防科学委员会主席的一份关于发展美国军用机雷达的建议报告中特别强调了有源相控阵技术可以极大地扩展雷达的功能和提高雷达的性能， 21世纪美国的战斗机雷达、预警与监视飞机的雷达都应是AESA体制的。事实上，除了F-22和F-35等新一代战机都毫无例外地装备AESA雷达外，美国对第三代现役战斗机、轰炸机、预警和监视飞机的AESA改进都已列入计划，并得到了相应的财政支持。业内一种普遍的观点认为：从现在起再过十年，不掌握AESA雷达制造能力的厂商将没有立足之地。除美国之外，俄国、法国、德国、荷兰、瑞典、英国、以色列等西方国家也正在这一技术领域进行广泛的合作开发和大量的资金投入。 近50多年来，机载雷达不断注入新的技术成果，性能大幅度提高。新技术是提高雷达探测能力的原动力。在单脉冲跟踪体制未获使用前，圆锥扫描体制的雷达很难对付敌方施放的角度欺骗干扰；没有相参体制的脉冲多普勒雷达，就无法对付借着强大的地杂波掩护的低空入侵的飞机和导弹；没有频率捷变体制的雷达，就很难同现代战争中广泛采用的各种杂波干扰相抗衡。相控阵技术是近年来正在发展的新技术，它比单脉冲、脉冲多普勒等任何一种技术对雷达发展所带来的影响都要深刻和广泛。进入上世纪80年代，机载相控阵雷达才初获应用。先进的机载有源相控阵雷达是近期，即本世纪初才进入服役。AESA的成功应用是对传统机载雷达的一次革命，她极大地扩展了雷达的应用领域和提高了雷达的工作性能，进而提高和丰富了作战飞机执行任务的能力和作战模式。 采用AESA技术的机载雷达将会至少在以下方面实现巨大的性能突破： "雷达作用距离大幅度增长：由于AESA雷达T/R模块中的射频功率放大器（HPA）同天线辐射器紧密相连，而接收信号几乎直接耦合到各T/R模块内的射频低噪声放大器（LNA），这就有效地避免了干扰和噪声叠加到有用信号上去，使得加到处理器的信号更为"纯净"，因此，AESA雷达微波能量的馈电损耗较传统机械扫描雷达大为减少。 "解决了可靠性的瓶颈问题：由于信号的发射和接收是由成百上千个独立的收/发和辐射单元组成，因此少数单元失效对系统性能影响不大。试验表明，10%的单元失效时，对系统性能无显著影响，不需立即维修；30％失效时，系统增益降低3分贝，仍可维持基本工作性能。这种"柔性降级"（graceful degradation）特性对作战飞机是十分需要的。 "解决了同时多功能的难题：所谓同时多功能，即指有源相控阵能在同一时间内完成一个以上的雷达功能。它可以用一部分T/R模块完成一种功能，用另外的T/R模块完成其它功能；也可用时间分隔的方法交替用同一阵面完成多种功能。如雷达在进行地图测绘（SAR/GMTI）、地物回避、地形跟随、威胁回避的同时，还可实现对空中目标的搜索和跟踪，并对其进行攻击。由于AESA是由多个子阵组成，而每个子阵又是由多个T/R模块组成，因此，可以通过数字式波束形成（DBF）技术、自适应波束控制技术和射频功率管理等技术，使雷达的功能和性能得到极大的扩展，可以满足各种条件下作战的需要。并能因此而开发出很多新的雷达功能和空战战术。 "隐身飞机和现代空战需要相控阵雷达：隐身飞机配装相控阵雷达（PESA 或者是AESA）几乎是唯一的选择。迄今为止还没有出现使用机械扫描雷达的隐形飞机，也说明了这一点。低拦载概率（LPI）和低观测特性（LO）是隐身飞机能否实现隐身和顺利完成作战任务的关键。在当前极为严峻的电子干扰环境中，"LPI"，即机载雷达辐射的电磁波被敌方拦截概率的高低是一项重要的性能指标。在攻击有专用电子干扰飞机掩护的机群或单机时，强烈的电磁干扰将使传统的雷达无法正常工作。AESA天线口径场的幅度和相位都可以随意控制，可使天线旁瓣的零值指向敌方干扰源，使之不能收到足够强度的雷达信号，从而无法实施有效干扰。通过数字波束形成（DBF）技术，可以使主波束分离成两个波束，使其零值对准敌方干扰源；若干扰源位于雷达旁瓣方向，则在该方向也可以形成零值，使敌方收不到雷达信号，从而无法实行有效干扰。AESA的自适应波束形成能力是机载雷达在复杂的电磁环境中得以保持其作战能力的重要因素。 |
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