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相控阵天线优势明显,提高工作频段成新趋势

星载雷达主要用于地面成像、高程测量、洋流观测及对运动目标的实时监测等。其覆盖面积远超相同规模地面雷达,能够有效减少地面设备的放置数量、降低地形及植被覆盖的影响、扩大监视范围等。美国是研究和发射星载最多的国家。冷战期间,美苏开始星载雷达的研制工作,其成果已广泛应用于多种星载合成孔径雷达及卫星遥感雷达。目前,基于星载平台的星载有源相控阵雷达已成为军事侦察和战略预警的重要手段。

星载有源相控阵雷达快速发展,市场容量不断扩大。早在 1988 年,美国用 “阿特兰蒂斯”号航天飞机投放一颗军用星载相控阵雷达“长曲棍球 I”SAR, 其空间分别率已达 1m,在当时是分别率最高的空间雷达。2002 年 9 月发射的 LIGHT-SAR 是 NASA 喷气推进实验室开发的一项轻型合成孔径雷达技术,卫星主要采用 L 波段有源相控阵天线。2020 年,SpaceX 提出了“星链”星座及其地面终端的“星链”计划,以 SpaceX 公司为代表纷纷组建低轨通信卫星星座,作为构建卫星组网和星间链路核心器件,相控阵雷达将受益于军事卫星系统市场规模扩张,拥有广阔的市场空间。星载相控阵雷达代际更新带动组件要求进一步提升。相控阵天线是星载相控阵雷达的核心组件之一,星载可展开有源相控阵天线可实现灵活的波束扫描以满足波束指向的要求,同时具有高增益、低副瓣、高分辨率和高可靠性等优点。受运载火箭发射平台及装载平台体积限制,星载有源相控阵天线具有复杂的展开机构,因此卫星系统的轻量化主要集中在有源相控阵天线结构的轻量化,同时,星载相控阵天线也有不断向高频段集中的趋势

   

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