Re: [提問] 我國2級艦案宜採AESA或PESA及關於2者性能

[ejsizmmy (pigChu)]

AESA跟PESA並沒有一定的形式跟標準，
AESA可以做的很重很大，也可以做的很小，
大到美國在阿拉斯加那座LRDR這麼大，小到飛機塞得這種都是例子，

所以要具體去談論這些東西，先把使用情景跟條件預設下去會比較具體。
在什麼條件下做什麼事情一直是雷達本身最重要的關鍵，
如果我是飛機，我不需要看到側面或後面，因為我的角色是抓到正面的敵人鎖定並擊毀，
如果我是船或是預警、防空系統，就需要眼觀四面耳聽八方
此外還要討論看多遠、看多精，
AESA本身不耗電但是會需要散熱，考慮到這點設計就會跟PESA不同
某解放軍軍艦為了散熱每次開雷達都不能超過一定時間


※ 引述《PTTHappy (no)》之銘言
: 有十個問題。我有先查了網上觀點，只是看完以後不是很懂因此也無法確認這十個問題的
: 答案，尚請大家對此十個問題都惠予指點。所以po文附上相關網上觀點來請問本板網友。
: https://m.gamer.com.tw/home/creationDetail.php?sn=1486216
: 先講題外（戰機）話，由這篇文章，知道AESA較不耗電但造價貴，PESA極耗電但造價便宜
: 。
: 一、
: 疑惑：但是戰機上該裝哪種？這作者既說裝PESA會把戰機上電能快速耗光，又說裝AESA太
: 貴除了美國以外很多國家裝不起，所以若以我國而言，是該在戰機上裝哪種ESA？
: https://kknews.cc/news/nk8oymq.html 相控陣雷達的特性（為何常見配置多個陣面）
: 波束掃描範圍有限，最大掃描角為90° ~120° 。當需要進行全方位監視時，需配置3~4個
天
: 線陣面。
: ...............
: 正是由於這種雷達天線摒棄了一般雷達天線的工作原理，利用「移相器」來實現電磁瓣的
: 轉動，人們給它起了個與眾不同的名字--相控陣雷達，代表著「相位可以控制的天線陣」
: 的含義。
: https://0rz.tw/fvWg2 維基：ESA
: 電子掃描陣列雷達（英語：electronically scanned array，簡稱：ESA radar），是指
: 一 類藉由改變天線表面陣列所發出波束（wave beam）的合成方式，來改變波束掃描方向
: 的雷 達。這種設計有別於機械掃描的雷達天線，可以減少或完全避免使用機械馬達驅動
: 雷達天線便可達到涵蓋較大偵測範圍的目的。
: 二、
: 請問：將雷達旋轉的話可以360度範圍都掃描到。只是缺點是不是「雷達」旋轉的時間差
會
: 漏失其餘範圍監測？固定四面陣比較重比較貴，但就擔保確實360度範圍都永遠被監測到
？
: 當然，這不是說電子掃描雷達就不能採用機械轉動的方式來增大掃描範圍，事實上採用
: 機械轉動電子掃描雷達基座的方式可以進一步增大雷達波所能覆蓋的範圍，比如英國45型
: 等防空驅逐艦裝備雙面或單面電子掃描陣列雷達（而不是如美國神盾艦上的四面陣），
: 這就使它們不得不採用旋轉陣面的方式來覆蓋360度圓周，是「電子掃描」+「機械轉動」
: 結合的典型實例。
: 三、
: 請教：世上有些不具名文章說「『旋轉的雷達』就不會是ESA」的說法有誤？或是說（資
: 料沒寫明），是PESA能被輔以機械加以轉動，但是AESA結構上無法被機械轉動？但依照下
: 方某資料，其實不一定，是看有無予以設計罷了？
: PESA：英文Passive翻譯為「被動」，意思是指天線表面的陣列單元只有改變「訊號相位
」
: 的能力而沒有發射信號的能力，訊號的產生還是依靠天線後方的訊號產生器，經訊號放大
: 器，再利用電磁導波（導波管）或空間饋電方式傳送到陣列單元上面，接收時則反向而行
: 。由於每個陣列單元自身不能作爲訊號源主動發射電磁波，所以被稱作被動相位陣列。
: 四、
: 請教：所以PESA仍然具有主動搜索能力？因為差點以為是只能被動等敵人發射雷達波後才
: 能察覺（聯想到潛艇的主動聲納、被動聲納）。換言之，就PESA雷達而言，只是雷達元件
: 上比較複雜還需要天線後方的訊號產生器、訊號放大器、導波管來發射電磁波主動偵蒐？
: 五、
: 請教：以及，（在小功率級別的ESA而言）PESA因為要搭配建置訊號產生器、訊號放大器
、
: 導波管，所以整套設備體積與重量會大於AESA？（至於大功率級別則可能逆轉？）
: AESA：英文Active翻譯為「主動」，意思是指天線表面的每一個陣列單元都完整地包含訊
: 號產生、發射與接收的能力，也就是將訊號產生器、放大器等等全部縮小放在每一個陣列
: 單元以內，天線不需要依靠訊號產生器以及導波管饋送訊號。
: 由於主動陣列相比於被動陣列省略導波管造成的能量耗損，因此探測距離得以大幅延長，
: 而被動相位陣列雷達的探測距離卻由於耗損而稍遜於同功率的傳統機械雷達。
: https://kknews.cc/zh-tw/military/x52y5z9.html 這篇文章提到AESA性能都比PESA好，
: AESA缺點是無關性能的造價更貴。
: 有源陣多採用固態功率放大器件，無源陣則多採用電真空器件的發射機。固態器件相比電
: 真空器件，重量輕，體積小，可靠性和可維護性高，但是電真空器件目前在較高頻率上，
: 能實現更大的功率。
: ...
: 六、
: 請教：所以我國2000噸級巡護艦就可承載重量角度，比較適合配AESA？（或不一定--搭配
: 第十題）

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推 PTTHappy    : 感謝~
→ kuma660224  : 其實那類似講Arm與X86誰強誰省電
→ kuma660224  : 沒有具體規格 就太空泛  什麼可能性都有
→ kuma660224  : 從智慧手錶到超級電腦....
→ kuma660224  : 客戶需求能被滿足 就是合格產品
→ ejsizmmy    : 像長白雷達就又肥又大，但是作為路基雷達可以加減
→ ejsizmmy    : 用
→ ejsizmmy    : 長山就更具機動能力
→ ejsizmmy    : 就機動雷達車來說，可以說長山更合適
→ ejsizmmy    : 但如果拿F16那顆去當雷達，就算是旋轉也不夠用，會
→ ejsizmmy    : 比蜂眼、鷹眼這種方案糟很多，即便它很精準也夠電
→ ejsizmmy    : 。
→ kuma660224  : 參考F16舊款機掃雷達有上艦過 不好用
→ kuma660224  : 因為空用雷達太小 且MTBF要求較低
→ kuma660224  : 專用艦載雷達對體積重量限制較寬鬆
→ kuma660224  : 相似技術也可以搞得更高級一點
→ kuma660224  : 舊款F16機掃上艦是W160單天線雷達
→ kuma660224  : 後來被專用艦載設計SGN6取代
→ kuma660224  : SGN6把搜索天線與追蹤射控天線分開
→ kuma660224  : 就能同時做較多事 也較可靠 較抗損
→ kuma660224  : 可靠壽命可能有差 是因為飛機滯空不久
→ kuma660224  : 很多問題是艦載長期連續開機才會遇到
推 yenjtr      : 如果要機載改艦載 要克服MTBF 也要克服基礎架構擴充
→ yenjtr      : 的限制 目前最成功的案例就是APG-68改成AN SPQ-9B(
→ yenjtr      : 相同基礎架構 但已經改到很難說是同一種技術了） 因
→ yenjtr      : 為是使用了新天線架構所以克服了MTBF
推 yenjtr      : 採用X band 提供了高精度優勢但是要就很難當長距離
→ yenjtr      : 預警雷達 要用在當作艦艇的哨戒雷達會比較辛苦
推 yenjtr      : 如果要準備二級艦用雷達可能要考慮首先是需求偵測範
→ yenjtr      : 圍 是否要另設射控雷達 雷達擺置高度跟艦艇重心位置
→ yenjtr      :  艦艇供電 甲板下或者桅杆內可容納空間 還有....預
→ yenjtr      : 算 在這些條件下尋找或開發一款合用的雷達這個時候
→ yenjtr      : 就會開始分析要AESA還是PESA了