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日本宙斯盾舰下水 宙斯盾舰多长数量多少

来源:作者:时间:2018-08-01 11:19:56点击:

  工作频率和带宽

  “宙斯盾”系统工作在S波段,从大约3.1GHz到3.5GHz(波长λ为8.6厘米到9.7厘米)。早期的描述表明,该系统有10MHz的“持续的相干带宽”和40MHz的瞬时带宽。宙斯盾系统的带宽随后明显增加,最大可能达到400MHz。目前正在服役的宙斯盾BMD系统添加了辅助BSP信号处理器,使得形成的二维逆合成孔径图像有比以前更高的分辨率,体现了宽带能力。

  1999年的林肯实验室提出了“AN/SPY-1雷达宽带波形概念”,它采用了由10个40MHz带宽的脉冲构造的从3.1GHz到3.5GHz的400MHz宽带的波形。一篇2002年的论文引述了宙斯盾300MHz的带宽,达到大约0.5米到1.0米的距离分辨率。

  天线和波束宽度

  每个宙斯盾雷达系统都有4个雷达天线阵面。从SPY-1B开始采用了一个新型天线,虽然它表面上与SPY-1A的天线相似,却包含了一些重大的改进。特别是1B相对于1A版本改善了最大和平均副瓣,并消除了天线扫描角度范围内的栅瓣。

  这些改进是通过将天线细分为比1A天线(68个阵,每个子阵64个单元,总共4352个单元)更多的子阵(2175个,每个子阵2个单元,总共4350个单元),以及改进加工和校准技术。

  天线阵面的物理结构为八边型,高度为4.06米,宽度为3.94米。在1A版本中,天线单元本身包含在一个类似六边形中,其高度约为3.84米,宽度为3.67米。由天线单元填充的区域(孔径)大概是大12平方米。

  在1B/1D版本中,天线阵面本身(由天线单元占据的区域)比1A天线更接近圆形,但是由于单元的数量本质上是相同的,所以它的孔径区域很可能也是相同的。

  据报道,“宙斯盾”雷达增益G=42dB=15800,波束宽度1.7°×1.7°。然而,所述的1.7°波束宽度大于42dB增益和天线直径对应值,从这两个值得到的实际波束宽度约为1.3°。

  发射功率

  如上所述,1B和1D版本几乎是相同的,除了1B版本使用两部发射机,每部给两个天线阵面供电,而1D版本只有一部发射机为所有四个天线阵面供电。然而,由于发射机明显只能同时用于一个阵面(1D(V)可以给两个阵面),可以从任何天线阵面辐射的最大功率两个版本应该是相同的。

  据报道,SPY-1A的原始版本峰值功率高达5MW,平均功率为32kW。SPY-1A的发射机输出由32个正交场放大器提供,每个放大器峰值功率为132kW,最终组合成4.2MW峰值功率。

  据报道,SPY-1B的平均功率为58kW,峰值功率为4-6MW。这些数值与一些报道的描述是一致的,即称1B版本与1A峰值功率相同但平均功率高一倍(即占空比提高一倍),具体点说,SPY-1B/1D采用新型CFA提高了占空比。

  2004年国防科学委员会报告指出,“宙斯盾雷达系统的平均辐射功率孔径为485kW㎡”。假设该报告内容适用于SPY-1D,即天线口面12㎡,那么平均功率大概会是40kW。

  这一较低的平均功率可能部分说明了,报告中提到的雷达峰值功率和平均功率是指发射机功率,而不是实际发射功率,由于发射机和天线间存在插损,实际发射功率将更小;另外,天线有效口径是少于12㎡的,可能就像报告中提到的有1.7°x1.7°波束宽度。

  脉冲宽度

  宙斯盾雷达(SPY-1B版本)可以产生脉宽为6.4、12.7、25和51μs的脉冲,脉冲压缩比为128。51μs的最大脉宽与1997的研究称由“宙斯盾”雷达脉冲产生的电磁干扰将最多持续52μs的说法是吻合的。然而,鉴于对宙斯盾进行了包括BMD升级在内的许多系统升级,这些脉宽数值可能已经发生了重大变化。

  噪声系数

  一篇1978年的论文指出,宙斯盾SPY-1A接收机的噪声系数约为4.25dB=2.66。同样,随着系统的改进和升级,这个数值可能会发生重大变化。

  SPY-1D(V)是目前正在建造宙斯盾雷达的版本,2005年从DDG-91开始首次部署在美国海军驱逐舰上。对雷达的这种升级似乎并不涉及对天线的重大改变。增加33%的占空比显然SPY-1D(V)升级的一个需要。

  在SFD-268CFA上实现放大器占空比比SFD-262CFA上增加了“超过33%”,目的是为了使用在SPY-1D(V)雷达上,部分原因是使用了改进的冷却技术。如果根据1B/1D版本58kW发射机平均功率计算的话,占空比增加后将使发射机平均功率达到至少77kW。

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