Пассивная решётка с электронным сканированием ( PESA ), также известная как пассивная фазированная решётка , представляет собой антенну, в которой луч радиоволн может управляться электронным способом в разных направлениях (то есть, фазированная решётка ), в которой все антенны элементы подключаются к одному передатчику (например, магнетрону , клистрону или лампе бегущей волны ) и/или приемнику . Наибольшее использование фазированных решеток находится в радарах . Большинство радаров с фазированной решеткой в мире относятся к PESA . В гражданской микроволновой системе посадки используются массивы PESA, предназначенные только для передачи.
PESA контрастирует с антенной с активной решеткой с электронным сканированием (AESA), которая имеет отдельный передатчик и / или приемник для каждого антенного элемента, и все они управляются компьютером; AESA — это более продвинутая, сложная и универсальная версия второго поколения оригинальной технологии фазированных решеток PESA. Также можно найти гибриды этих двух элементов, состоящие из подмассивов, которые по отдельности напоминают PESA, где каждый подмассив имеет свой собственный RF-интерфейс . Используя гибридный подход, преимущества AESA (например, нескольких независимых лучей) могут быть реализованы при меньших затратах по сравнению с настоящими AESA.
Импульсные радиолокационные системы работают путем подключения антенны к мощному радиопередатчику для излучения короткого импульса сигнала. Затем передатчик отключается, а антенна подключается к чувствительному приемнику, который усиливает любые эхо-сигналы от целевых объектов. Измеряя время, необходимое для возвращения сигнала, приемник радара может определить расстояние до объекта. Затем получатель отправляет полученный результат на какой-либо дисплей . Передающими элементами обычно были клистронные трубки или магнетроны , которые подходят для усиления или генерации узкого диапазона частот до высоких уровней мощности. Чтобы сканировать часть неба, антенну радара, не относящуюся к PESA, необходимо физически перемещать в разных направлениях. Напротив, луч радара PESA можно быстро изменить, указав в другом направлении, просто электрически регулируя разность фаз между различными элементами пассивной антенной решетки с электронным сканированием (PESA).
В 1959 году DARPA разработало экспериментальный радар с фазированной решеткой под названием Electronically Steered Array Radar ESAR. Первый модуль, линейная решетка, был построен в 1960 году. Он лег в основу AN/FPS-85 . [1]
Начиная с 1960-х годов были представлены новые полупроводниковые устройства, способные контролируемо задерживать сигнал передатчика. Это привело к созданию первой практической крупномасштабной пассивной антенной решетки с электронным сканированием или просто радара с фазированной решеткой. PESA брали сигнал из одного источника, разделяли его на сотни путей, избирательно задерживали некоторые из них и отправляли на отдельные антенны. Радиосигналы от отдельных антенн перекрывались в пространстве, а интерференционная картина между отдельными сигналами контролировалась так, чтобы усиливать сигнал в определенных направлениях и приглушать его во всех остальных. Задержками можно было легко управлять с помощью электроники, что позволяло очень быстро управлять лучом, не перемещая антенну. PESA может сканировать объем пространства гораздо быстрее, чем традиционная механическая система. Благодаря прогрессу в электронике, PESA добавили возможность создавать несколько активных лучей, что позволяет им продолжать сканировать небо, в то же время фокусируя меньшие лучи на определенных целях для отслеживания или наведения полуактивных радиолокационных самонаводящихся ракет. PESA быстро получили широкое распространение на кораблях и крупных стационарных огневых точках в 1960-х годах, за ними последовали бортовые датчики, когда количество электроники сократилось. [ нужна цитата ]
