Hva er en faset matrise?

En faset matrise er en type elektromagnetisk bølgedeteksjonssystem vanligvis assosiert med radar som er basert på overføring av luftbårne radiobølger. Det kan også bygges på konseptet ekkolodd for skanning av objekter med lydbølger, og blir undersøkt fra og med 2011 ved å bruke optiske bølgefronter også. Konseptet er basert på tidligere versjoner av radioantenne og følger det samme grunnleggende prinsippet der refleksjonen av radiobølger av objekter brukes til å bestemme deres beliggenhet og bevegelsesretning. Den primære forskjellen mellom en faset array -radar kontra en standard radarfat er at et faset system ikke trenger å flyttes fysisk eller roteres for å skanne et objekt som reiser over himmelen.

Radarsignaler avtar i effektiviteten utenfor en begrenset projeksjonsvinkel, så tidlig tallerken -antenne ble plassert langs en linje for å utvide deres generelle syn påhimmel. En av de tidligste formene for dette utviklet seg under den kalde krigen og foregående faset teknologi i seg selv, kjent som USAs fjerne tidlig advarsel (dugg) linje med radarinstallasjoner i Arctic og Canada. Da den faset array -teknologien ble perfeksjonert i 1958, utviklet Russland en av de første versjonene av arbeidsfasede systemer på begynnelsen av 1960 -tallet, kodenavnet av Nord -Atlanterhavsavtaleorganisasjonen (NATO) som installasjoner av Dog House, Cat House og Hen House. Utstyret besto av radarinstallasjoner som effektivt kunne skanne minst en tredjedel av den russiske grensen der det grenset til Europa for innkommende missilangrep, sammen med automatiserte kjernefysiske missilavskjæringsystemer for å ødelegge eventuelle mål.

Det mest avanserte fase-radarsystemet fra 2006 er den sjøbaserte X-band-radaren (SBX) utviklet av det amerikanske militæret for å spore ballistiske missiler og andre raskt bevegelige gjenstander i flukt gjennom atmosfæren eller rommet rundt jorden. SBX inneholder 45 000 utstrålende elementer som er individuelle antenn som hver overfører et radiosignal. Presis tidspunkt for hvert antennesignal og hvordan det overlapper med nærmeste naboer, lar SBX lage en bølgefront som aktivt kan skanne gjenstander som beveger seg over synsfeltet (FOV). Dette omfatter en kjegle av rom som spenner over 120 °, så SBX -systemet inneholder fire radarenheter for å dekke en hel halvkule av kloden samtidig.

Faset array -teknologi for radarsystemer er veldig komplisert og krever datamaskinkontroller som er raske og pålitelige. SBX -systemet må endre retningen til den totale radarstrålen en gang hver 0,000020 ^{th et sekund, eller en gang hver 20 mikrosekunder for å være effektive. Dette gjør avanserte fasede array -systemer veldig dyre sammenlignet med tradisjonelt koblede radarer, med SBX -systemet som koster nesten $ 900.000.000 amerikanske dollar (USD) for å fullføre.}

Mer beskjedne typer faset array -teknologi inkluderer faset Array UltraSound brukt i medisinsk avbildning og for å skanne interiøret i metallstrukturer for feil. Lydbølger overlappes for å forbedre det totale signalet og endre retningen for skanning for å se etter interiørfunksjoner. Den fasede array -transduseren som brukes i slikt utstyr har fra 16 til 256 individuelt overføring av lydbølgeprober som er aktivert i grupper på 4 til 32 for å forbedre kvaliteten på bildet.

Faset Array Optics (PAO), selv om det bare er teoretisk fra 2011, blir undersøkt for evnen til at det måtte produsere tredimensjonale holografiske landskap som ville ikke kunne skilles til det nakne øye fra den virkelige verden. Teknologien må være i stand til å manipulere lette bølger for konstruktiv og destruktiv interferens, som gjøres med radiobølger, på et nivå som er mindre enn den naturlige bølgelengden til selve lyset. Systemene som vil være nødvendige for å gjøre dette, vil omfatte avanserte datamaskiner for rask prosessering av signalene og en romlig ligHT -modulator (SLM) for å kontrollere når og hvordan hver bølgelengde av lys ble manipulert. PROVENSJONER er at slike PAO -systemer vil være mulig.