美國空軍采用微機(jī)電技術(shù)推動(dòng)雷達(dá)技術(shù)進(jìn)步
[英國《防務(wù)新聞系統(tǒng)日刊》2006年5月19日報(bào)道] 美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)同Radant技術(shù)公司簽訂的一項(xiàng)合同帶來了重大的科技進(jìn)步。它,使一種重量很輕、采用微機(jī)電(MEM)技術(shù)的相控陣掃描天線(ESA)首次用于機(jī)載和地面探測雷達(dá)系統(tǒng)。
相對傳統(tǒng)的有源ESA而言,采用MEM的ESA在重量、費(fèi)用以及功耗方面都有巨大改進(jìn)。這種改進(jìn)將歸因于采用了MEM開關(guān)取代了以前的半導(dǎo)體開關(guān)。這是美國馬薩諸塞州的Radant技術(shù)公司在AFRL和美國國防預(yù)先高級研究計(jì)劃局(DARPA)的參與下開發(fā)完成的一種可靠結(jié)實(shí)的產(chǎn)品MEM(RMI)。
RMI MEM 開關(guān)的體積只有1.5立方毫米,MEM的開關(guān)結(jié)構(gòu)被壓制在晶片上,其在10微秒的時(shí)間內(nèi)移動(dòng)小于1微米。MEM在多個(gè)美國國防部實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行了測試,經(jīng)受了超過7000億次的開合試驗(yàn),具有非常高的可靠性,這是以前從未達(dá)到過的結(jié)果。經(jīng)受演示驗(yàn)證的ESA包含了25000個(gè)MEM器件,工作在X波段,帶寬為1GHz,電子掃描范圍為120º。
為驗(yàn)證一個(gè)用于高性能的機(jī)載空中動(dòng)目標(biāo)顯示(AMTI)和地面動(dòng)目標(biāo)顯示(GMTI)雷達(dá)的超過8米長的大型天線陣,先行制造了一個(gè)0.4平方米的小陣。這樣的大型系統(tǒng)要求具有很大的功率·孔徑積,但是又要求重量很輕,能夠裝載在飛艇上,以便滿足美國陸軍聯(lián)合陸上巡航導(dǎo)彈組網(wǎng)防御傳感器系統(tǒng)(JLENS)計(jì)劃的要求。
MEM雷達(dá)開始的驗(yàn)證是在洛克希德·馬丁公司位于紐約州錫拉丘斯的設(shè)施上進(jìn)行的。把公司的一部普通機(jī)械掃描的AN/APG-67機(jī)載多功能雷達(dá)的天線用一個(gè)Radant ESA取代。而這個(gè)MEM ESA同原來的APG-67雷達(dá)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以及顯示器相連,在APG-67雷達(dá)的控制下,成功地實(shí)現(xiàn)了120º的扇形掃描。雷達(dá)波束的操控器由賓夕法尼亞州的DRS Laurel技術(shù)公司提供。
MEM雷達(dá)成功的地對空中活動(dòng)目標(biāo)顯示(AMTI)探測驗(yàn)證是對一架小型飛機(jī)實(shí)現(xiàn)的;而對地面活動(dòng)目標(biāo)顯示(SMTI)的驗(yàn)證是對路面交通車輛實(shí)現(xiàn)的。這是世界上首次采用MEM的雷達(dá)系統(tǒng)的演示驗(yàn)證,為未來一代雷達(dá)系統(tǒng)的大變革鋪平了道路。