Hvad er en faset matrix?
Et faset array er en type elektromagnetisk bølgedetektionssystem, der normalt er forbundet med radar, der er baseret på transmission af luftbårne radiobølger. Det kan også bygges på konceptet med sonar til undervandsscanning af genstande med lydbølger og undersøges også fra 2011 ved hjælp af optiske bølgefronter. Konceptet er baseret på tidligere versioner af radioantenne og følger det samme grundlæggende princip, hvor reflektionen af radiobølger fra genstande bruges til at bestemme deres placering og bevægelsesretning. Den primære forskel mellem en faset array -radar versus en standard radarskål er, at et faset system ikke behøver at flyttes fysisk eller roteres for at scanne et objekt, der kører over himlen.
Radarsignaler mindskes i effektivitet uden for en begrænset projektionsvinkel, så den tidlige skålantenne blev placeret langs en linje for at udvide deres samlede syn påhimmel. En af de tidligste former for dette udviklede sig under den kolde krig og gik forud for faset array -teknologi selv, kendt som den amerikanske fjerne tidlige advarsel (DEW) linje af radarinstallationer i Arktis og Canada. Da faset array -teknologi blev perfektioneret i 1958, udviklede Rusland en af de første versioner af arbejdsfasede systemer i de tidlige 1960'ere, kodenavnet af North Atlantic Traktat Organization (NATO) som installationer af Dog House, Cat House og Hen House. Udstyret bestod af radarinstallationer, der effektivt kunne scanne mindst en tredjedel af den russiske grænse, hvor det afgrænsede Europa for indkommende missilangreb sammen med automatiserede nukleare missilinterceptor-systemer for at ødelægge eventuelle mål.
Det mest avancerede fasede array-radarsystem fra 2006 er den havbaserede X-Band Radar (SBX) udviklet af det amerikanske militær til at spore ballistiske missiler og andre hurtigt bevægende genstande under flyvning gennem atmosfæren eller rummet omkring Jorden. SBX indeholder 45.000 udstrålende elementer, der er individuel antenne, der overfører et radiosignal. Præcis timing for hvert antennesignal, og hvordan det overlapper med sine nærmeste naboer, giver SBX mulighed for at oprette en bølgefront, der aktivt kan scanne genstande, der bevæger sig over sit synsfelt (FOV). Dette omfatter en kegle af rummet, der spænder på 120 °, så SBX -systemet indeholder fire radarenheder til at dække en hel halvkugle af kloden samtidig.
Faset array -teknologi til radarsystemer er meget kompleks og kræver computerkontrol, der er hurtige og pålidelige. SBX -systemet skal ændre retningen af den samlede radarstråle en gang hver 0,000020 th af et sekund eller en gang hver 20 mikrosekunder for at være effektiv. Dette gør avancerede fasede array -systemer meget dyre sammenlignet med traditionelt forbundne radarer, hvor SBX -systemet koster næsten $ 900.000.000 amerikanske dollars (USD) til at fuldføre.
Mere beskedne typer af faset array -teknologi inkluderer faset array ultralydD brugt i medicinsk billeddannelse og til at scanne det indre af metalstrukturer for defekter. Lydbølger overlappes for at forbedre det samlede signal og ændre sin retning for scanning for at se efter interiørfunktioner. Den fasede array -transducer, der bruges i sådant udstyr, har fra 16 til 256 individuelt transmission af lydbølgeprober, der er aktiveret i grupper på 4 til 32 for at forbedre billedets kvalitet.
Faset Array Optics (PAO), mens kun teoretisk fra 2011, undersøges for evnen til, at det skulle producere tredimensionelle holografiske landskaber, der kunne ikke kan skelnes for det blotte øje fra den virkelige verden. Teknologien skulle være i stand til at manipulere lysbølger til konstruktiv og destruktiv interferens, som det gøres med radiobølger, på et niveau, der er mindre end selve lysets naturlige bølgelængde. De systemer, der ville være nødvendige for at gøre dette, ville omfatte avancerede computere til hurtig behandling af signalerne og en rumlig ligHT -modulator (SLM) for at kontrollere, hvornår og hvordan hver bølgelængde af lys blev manipuleret. Fremskrivninger er, at sådanne PAO -systemer i midten af det 21 st århundrede vil være mulige.