Co je to fázové pole?
Fázované pole je typ detekčního systému elektromagnetických vln obvykle spojeného s radarem, který je založen na přenosu vzdušných rádiových vln. Může být také postaven na konceptu sonaru pro podvodní skenování objektů se zvukovými vlnami a od roku 2011 je zkoumán také pomocí čelních ploch optických vln. Koncept je založen na dřívějších verzích rádiové antény a vychází ze stejného základního principu, kdy se odrazem radiových vln od objektů určuje jejich umístění a směr pohybu. Primární rozdíl mezi fázovaným radarovým radarem oproti standardní radarové misce spočívá v tom, že fázový systém nemusí být fyzicky přesunut nebo otočen, aby mohl skenovat objekt putující po obloze.
Radarové signály se snižují v účinnosti mimo omezený úhel projekce, takže anténa antény byla umístěna podél linie, aby se rozšířil jejich celkový pohled na oblohu. Jedna z nejranějších forem tohoto vývoje se vyvinula během studené války a předcházela samotná technologie fázového pole, známá jako řada radarových instalací v Arktidě a Kanadě, která se nachází v USA. Když byla v roce 1958 zdokonalena technologie fázovaného pole, Rusko vyvinulo na počátku 60. let jednu z prvních verzí pracujících systémů fázovaných systémů, kódově označených Severoatlantickou aliancí (NATO) jako instalace Dog House, Cat House a Hen House. Zařízení sestávalo z radarových instalací, které mohly účinně skenovat alespoň jednu třetinu ruské hranice, kde hraničily s Evropou kvůli příchozím raketovým útokům, spolu s automatizovanými systémy zachycování jaderných raket, aby zničily všechny možné cíle.
Nejpokročilejší fázový radarový systém od roku 2006 je rentgenový radar založený na moři (SBX) vyvinutý americkou armádou pro sledování balistických raket a dalších rychle se pohybujících objektů v letu atmosférou nebo vesmírem obklopujícím Zemi. SBX obsahuje 45 000 vyzařovacích prvků, které jsou individuální anténou, z nichž každá vysílá radiový signál. Přesné načasování každého anténního signálu a způsob, jakým se překrývá s jeho nejbližšími sousedy, umožňuje SBX vytvořit front vln, který může aktivně skenovat objekty pohybující se přes jeho zorné pole (FOV). To zahrnuje kužel prostoru o rozpětí 120 °, takže systém SBX zahrnuje čtyři radarové jednotky, které pokrývají celou polokouli zeměkoule současně.
Technologie fázového pole pro radarové systémy je velmi složitá a vyžaduje rychlé a spolehlivé počítačové ovládání. Aby byl systém SBX účinný, musí změnit směr celkového paprsku radaru jednou za 0,000020 vteřiny nebo jednou za 20 mikrosekund. Díky tomu jsou pokročilé systémy fázovaného pole velmi drahé ve srovnání s tradičně propojenými radary, přičemž systém SBX stojí na dokončení téměř 900 000 000 amerických dolarů (USD).
Mezi skromnější typy technologie fázového pole patří fázový ultrazvuk pole používaný v lékařském zobrazování a skenování vnitřních částí kovových struktur z hlediska závad. Zvukové vlny se překrývají, aby se zlepšil celkový signál a změnil směr skenování, aby se hledaly vnitřní prvky. Fázový převodník pole používaný v takovém zařízení má 16 až 256 individuálně vysílaných sond zvukových vln, které jsou aktivovány ve skupinách po 4 až 32, aby se zvýšila kvalita obrazu.
Phased Array Optics (PAO), ačkoli je teprve od roku 2011 teoretická, je zkoumána schopnost, že by musela produkovat trojrozměrné holografické krajiny, které by byly pouhým okem nerozeznatelné od skutečného světa. Tato technologie by musela být schopna manipulovat se světelnými vlnami pro konstruktivní a destruktivní rušení, jako je tomu u rádiových vln, na úrovni, která je menší než přirozená vlnová délka samotného světla. Systémy, které by k tomu byly nezbytné, by zahrnovaly pokročilé počítače pro rychlé zpracování signálů a modulátor prostorového světla (SLM), který řídí, kdy a jak se s každou vlnovou délkou světla manipulovalo. Předpokládá se, že do poloviny 21. století budou takové systémy PAO možné.