在近日舉行的北京航展上，我國唯一的機載雷達研究所607所展出了最新研製的彩色氣象雷達。在展台上，研究人員還向觀眾簡要介紹了607所的研究方向和我國航空電子設備，尤其是戰鬥機火控雷達的發展狀況。據介紹，607所目前在平板縫隙陣天線的技術上已經比較成熟，正重點着力於機載有源相控陣和無源相控陣雷達的研製。有源相控陣雷達已經成為下一代火控雷達發展的必然趨勢，是第四代戰鬥機的主要標誌。但目前有源相控陣的研製還存在許多技術難點，因此在有源相控陣技術成熟以前，也可以用無源相控陣雷達作為過渡性產品。

　　“相控陣”，即“相位控制陣列”的簡稱。相控陣天線是由許多輻射單元排列而成的陣列。按一定規律控制各個單元的相位差，利用電磁波的干涉現象，則可以控制波束的方向。這樣，雷達天線不動，掃描波束在一定範圍內也可以偏轉任意的角度。雷達要探測空間某個區域，發射的波束必須在這個區域內進行掃描，普通雷達要達到這一效果，就必須用機械方式驅動雷達天線轉動或者俯仰，以改變掃描波束的指向。而如前所述，採用相控陣天線的雷達，天線不用做機械轉動，通過改變天線各輻射單元的相位差，就能實現波束在空間的掃描。

　　採用相控陣技術的雷達，有很多技術優勢。

　　1、系統功率效率高。機械掃描的雷達，發射機產生的射頻功率由饋線網絡送到天線陣面再輻射出去，這個過程中的損耗較大，而有源相控陣雷達直接由天線陣元發射和接受射頻信號，經過的路線短，功率損耗低，可以增大雷達的發射功率。

　　2、多功能。相控陣雷達的波束指向是由電信號控制的，可以實現瞬間捷變，因此可以同時跟蹤多個目標，可以同時完成空空、空地功能，還可以在探測的同時，進行目標識別、電子偵察甚至電子干擾等工作。

　　3、探測和跟蹤能力高。相控陣雷達的電磁輻射是靈活可控的，因此可以分配輻射能量在空間的分布，在有可能出現目標的地方集中能量，可以靈活控制波束對目標的跟蹤，提高跟蹤的穩定性。

　　4、可以形成不同形狀的波束，例如針狀波束、扇形波束、寬波束等，還可以在存在干擾的方向上形成零點，以抑制有源干擾。

　　5、低副瓣，比常規天線相比，副瓣峰值可降低5db以上，改善了副瓣雜波區的探測性能，提高了副瓣抗干擾能力

　　6、雷達可靠性高。取消了易出故障的大功率行波管發射機和機械掃描部件，而且天線是由多個陣元構成的，其中的5%發生故障，雷達還能有效地工作。

　　7、雷達隱身性能好。去掉了機械雷達的天線座和機械轉動裝置，可以降低飛機正面的雷達反射面積。掃描波束可以實現瞬間捷變，可以靈活控制輻射能量在時間和空間上分布，所以被對方雷達告警器發現的概率降低。

　　但是相控陣雷達也存在很多技術難點。

　　首先就是T/R組件。T/R組件是天線陣元的核心，要在很小的體積內實現射頻信號的發射和接受，要達到一定的功率和靈敏度，研製難度很大。

　　高密度電源。每個天線陣元所要求的電壓不高，但是多個陣元組成的天線所需要的電流卻很大，因此需要提供大功率的低壓電源，而且要可靠性高，體積小，重量輕。

　　冷卻問題。天線中密布數百到數千個T/R組件，熱功率非常高，可以達到幾千瓦，因此冷卻問題往往成為相控陣雷達設計成敗的關鍵之一。

　　數據處理能力。相控陣雷達可以主要通過波束的靈活控制來實現其功能上的優勢，因此，對數據處理能力的要求也高得多。

　　機載有源相控陣雷達最大的難點在於T/R組件的製造上，因為機載雷達對體積和重量的限制更為嚴格。因此，就有一種簡化的解決方式，就是用一個或幾個集中的發射機代替小陣元的發射單元，這就是無源相控陣雷達。這樣，在系統功率效率、波束控制及可靠性等方面不如有源相控陣雷達，但是在功能上卻優於普通機械掃描的雷達，不失為一種好的折中方案。
目前，
機載有源相控陣雷達的發展水平以美國最為先進。在20世紀60年代末即研製出有604個單元的X波段有源陣列天線。在1988年到1991年完成了配裝F22戰鬥機的AN/APG-77雷達的飛行試驗，該雷達有2000個T/R組件，對雷達反射面積為1平方米的目標，探測距離設計要求為120―220KM。綜合了探測、敵我識別、電子偵察和電子干擾等多種功能於一體，具有低截獲概率（也就是說不易被對方雷達告警器發現）。可以說美國在機載有源相控陣火控雷達技術上已經比較成熟。除了APG-77雷達以外，美國還在原有的PD雷達上進行改進，換裝相控陣天線，例如計劃給F18E戰鬥機換裝APG79雷達和給F15換裝的APG63（V）3雷達等。

　　除此之外，英、法、德三國聯合研製機載固態多功能有源相控陣雷達，2001年已經完成具有1200個T/R組件的全尺寸樣機的試驗工作，但是離實用化還有一定的距離。

　　前蘇聯在八十年代初即研製出無源相控陣雷達，裝備於米格31戰鬥機上，搜索距離200千米，對戰鬥機的跟蹤距離達到90千米以上，可以同時跟蹤10個目標並攻擊其中的4個，這在當時已經是比較先進的了。目前俄羅斯正在努力發展有源相控陣雷達，但離實用化也有很大的距離。

　　目前世界上另一種裝機實用化的有源相控陣雷達為日本F-2戰鬥機所採用的火控雷達，這反映了日本在電子工業上的技術實力。該雷達包含800個T/R組件，公開的探測距離為80KM（中等戰鬥機目標）。如果這個數據屬實的話，則說明日本雖然在半導體生產技術上比較先進，但是在雷達系統設計上的能力仍嫌不足。

　　我國從六十年代開始即開展相控陣技術的研究，並於七十年代研製成功7010大型遠程相控陣雷達，曾出色的完成了觀測美國天空試驗室和蘇聯核動力衛星殞落任務，引起世界重視(相關資料可查閱中國科學技術協會網站文章)。在九十年代又研製出YLC-2全固態相控陣遠程警戒雷達(第二屆中國國際國防電子展覽會上展出)。這些成果都反映了我國在相控陣雷達研製上的進步。不過，相對於一些陸基和艦載的大型雷達來說，機載相控陣雷達的技術難度要大得多，主要難度又集中在小體積T/R組件的研製上。據介紹，607所和電子部14所在機載相控陣雷達的研製上處於國內領先地位，目前，相控陣雷達的數據處理部分已經比較成熟，但是在T/R組件的生產，尤其是成本控制上仍然有相當大的差距。據顧誦芬院士在前不久的介紹，國內目前單個T/R組件的生產成本要達到數萬人民幣，這樣，光雷達天線的造價就已經是天價了，而美國目前已經將T/R組件的生產成本控制在四五百美元以下，因此我們的差距還是相當大的。對比美國的發展歷程，我們要研製出AN/APG-77級別的雷達，可能要到2010年以後。相對來說，無源相控陣雷達的技術難度要小得多，因此在研製出實用的有源相控陣雷達之前，完全有可能採用無源相控陣雷達作為過渡產品。而且，即使有源相控陣雷達研製成功以後，無源相控陣雷達作為一種低端產品，仍然具有很大的使用價值。

　　我國在航空電子產品上起步晚，發展慢，一度和西方先進國家的差距拉得非常大。在20世紀90年代之後我們奮起直追，取得了很大的進步。到目前為止，我國的機載火控系統經過四個階段的發展：

　　1、 70年代研製的系列瞄準具，裝備在我國早期的戰鬥機上

　　2、 80年代研製的平視顯示器火控系統已經裝備部隊

　　3、 在國內七五、八五預研的基礎上，研製了具有第三代戰鬥機水平的綜合火控系統，被新研製的飛機普遍採用

　　4、 從九五開始的基於“寶石柱”系統構型的新一代綜合武器火控系統的預先研究，主要為下一代戰鬥機火控系統進行技術儲備。

　　在十五期間，我國將進行針對世界第四代戰鬥機火控技術開展重點研究，其中有源相控陣雷達將是第四代戰鬥機火控系統的技術基礎。對比近期中國國防工業各個領域的許多重大進步，完全有理由相信我們的科研人員，能在不久的將來研製出具有世界先進水平的戰鬥機雷達。