Was ist ein schrittweise Array?

Ein Phasenarray ist eine Art elektromagnetischer Wellenerkennungssystem, das normalerweise mit Radar assoziiert ist und auf der Übertragung von Funkwellen in der Luft basiert. Es kann auch auf dem Konzept des Sonars für das Unterwasser -Scannen von Objekten mit Schallwellen basieren und wird ab 2011 mit optischen Wellenfronten erforscht. Das Konzept basiert auf früheren Versionen der Funkantenne und folgt dem gleichen Grundprinzip, bei dem die Reflexion von Funkwellen von Objekten verwendet wird, um ihren Standort und ihre Bewegungsrichtung zu bestimmen. Der primäre Unterschied zwischen einem Phasen -Array -Radar und einer Standard -Radarschale besteht darin, dass ein Phasensystem nicht physikalisch bewegt oder gedreht werden muss, um ein über den Himmel fahrender Objekt zu scannen.

Radarsignale verringern die Wirksamkeit außerhalb eines begrenzten Projektionswinkels, soHimmel. Eine der frühesten Formen dieses, die sich während des Kalten Krieges entwickelte und die Phased -Array -Technologie selbst vorausging, bekannt als die US -amerikanische Frühwarnlinie (TEW) von Radarinstallationen in Arktis und Kanada. Als 1958 die Phased -Array -Technologie perfektioniert wurde, entwickelte Russland Anfang der 1960er Jahre eine der ersten Versionen von arbeitenden Systemen, die von der Organisation North Atlantic Vertrag (NATO) als Installationen von Hundehaus, Cat House und Hen House mit dem Codenamen Codenamen. Die Ausrüstung bestand aus Radarinstallationen, die mindestens ein Drittel der russischen Grenze effektiv scannen konnten, an der sie Europa nach eingehenden Raketenangriffen angrenzte, zusammen mit automatisierten Kernraketen-Interceptor-Systemen, um mögliche Ziele zu zerstören.

Das am weitesten fortgeschrittene Phased-Array-Radarsystem ab 2006 ist das vom US-Militär entwickelte X-Band-Radar (SBX), das ballistische Raketen und andere sich schnell bewegende Objekte im Flug durch die Atmosphäre oder den Raum rund um die Erde verfolgt. Der SBX enthält 45.000 strahlende Elemente, die eine individuelle Antenne sind, die jedes ein Funksignal übertragen. Das präzise Timing jedes Antennensignals und wie es sich mit seinen nächsten Nachbarn überlappt, ermöglicht es dem SBX, eine Wellenfront zu erstellen, die sich aktiv über sein Sichtfeld bewegt (FOV). Dies umfasst einen Raum von 120 °. Daher umfasst das SBX -System vier Radareinheiten, um eine ganze Hemisphäre gleichzeitig abzudecken.

Die

Phased -Array -Technologie für Radarsysteme ist sehr komplex und erfordert Computersteuerungen, die schnell und zuverlässig sind. Das SBX -System muss die Richtung des gesamten Radarstrahls einmal alle 0,000020 ^th Sekunde oder einmal alle 20 Mikrosekunden zu Wirksamkeit ändern. Dies macht fortschrittliche Phased -Array -Systeme im Vergleich zu traditionell verbundenen Radaren sehr teuer, wobei das SBX -System fast 900.000.000 US -Dollar (US -Dollar) kostet.

bescheidenere Arten von Phased Array -Technologie umfassen Phased Array UltrasounD wird in der medizinischen Bildgebung verwendet und das Innere von Metallstrukturen auf Defekte gescannt. Schallwellen werden überlappt, um das Gesamtsignal zu verbessern und seine Scan -Richtung zu ändern, um nach inneren Merkmalen zu suchen. Der in solchen Geräten verwendete Phased -Array -Wandler hat von 16 bis 256 einzeln übertragende Schallwellensonden, die in Gruppen von 4 bis 32 aktiviert werden, um die Qualität des Bildes zu verbessern.

Phased Array Optics (PAO) wird zwar erst im Jahr 2011 theoretisch, wird jedoch nach der Fähigkeit recherchiert, dreidimensionale holographische Landschaften zu produzieren, die von der der realen Welt nicht zu unterscheiden wären. Die Technologie müsste in der Lage sein, Lichtwellen für konstruktive und zerstörerische Störungen zu manipulieren, wie es bei Funkwellen auf einem Niveau ist, das kleiner ist als die natürliche Wellenlänge des Lichts selbst. Die dazu erforderlichen Systeme würden fortschrittliche Computer für die schnelle Verarbeitung der Signale und eine räumliche Lig enthaltenHT -Modulator (SLM), um zu steuern, wann und wie jede Wellenlänge des Lichts manipuliert wurde. Projektionen sind, dass solche PAO -Systeme in der Mitte des 21 -Sup> -Stumhunderts möglich sein werden.