Hvad er en faseret matrix?
En faset matrix 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 sonar til undervandsscanning af genstande med lydbølger og undersøges allerede i 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 objekter bruges til at bestemme deres placering og bevægelsesretning. Den primære forskel mellem en faset matrixradar versus en standard radarskål er, at et faset system ikke behøver at bevæges eller roteres fysisk for at scanne et objekt, der kører hen over himlen.
Radarsignaler formindskes i effektivitet uden for en begrænset projiceringsvinkel, så den tidlige opvaskeantenne blev anbragt langs en linje for at udvide deres samlede syn på himlen. En af de tidligste former for dette udviklet sig under den kolde krig og gik forud for selvfaset array-teknologi, kendt som US Distant Early Warning (DEW) Line of radarinstallations in the Arctic and Canada. Da fasesystemteknologi blev perfektioneret i 1958, udviklede Rusland en af de første versioner af fungerende fasede systemer i begyndelsen af 1960'erne, kodenavnet af den nordatlantiske traktatorganisation (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 grænsede Europa for indgående missilangreb sammen med automatiserede nuklear missil-interceptorsystemer for at ødelægge eventuelle mål.
Det mest avancerede fase-radarsystem fra 2006 er den Sea-Based X-Band Radar (SBX), der er udviklet af det amerikanske militær for at spore ballistiske missiler og andre hurtigt bevægende objekter under flugt gennem atmosfæren eller rummet omkring jorden. SBX indeholder 45.000 strålende elementer, der er individuel antenne, som hver sender et radiosignal. Præcis timing af hvert antennesignal, og hvordan det overlapper med sine nærmeste naboer gør det muligt for SBX at skabe en bølgefront, der aktivt kan scanne objekter, der bevæger sig over dets synsfelt (FOV). Dette omfatter en kegle af rum, der spænder over 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 computerkontroller, der er hurtige og pålidelige. SBX-systemet skal ændre retningen på den samlede radarstråle en gang hver 0.000020 t sekund eller en gang hvert 20. mikrosekund 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) at gennemføre.
Mere beskedne typer af faset array-teknologi inkluderer fase-array-ultralyd, der anvendes til medicinsk billeddannelse og til at scanne det indre af metalkonstruktioner for defekter. Lydbølger er overlappet for at forbedre det samlede signal og ændre scanningsretningen for at se efter interiørfunktioner. Den faserede arraytransducer anvendt i sådant udstyr har fra 16 til 256 individuelt transmitterende lydbølgesonder, der aktiveres i grupper fra 4 til 32 for at forbedre billedkvaliteten.
Phase Array Optics (PAO) undersøges, selv om det kun er teoretisk fra 2011, for evnen til at producere tredimensionelle holografiske landskaber, der kunne skelnes med det blotte øje fra den virkelige verdens. 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 den naturlige bølgelængde af selve lyset. De systemer, der ville være nødvendige for at gøre dette, vil omfatte avancerede computere til hurtig behandling af signalerne og en rumlig lysmodulator (SLM) til at kontrollere hvornår og hvordan hver bølgelængde af lys blev manipuleret. Fremskrivninger er, at sådanne PAO-systemer i midten af det 21. århundrede vil være mulige.