军事装备中, 有源相控阵和无源相控阵雷达有何区别?

无源相控阵雷达，与传统雷达一样，只有一个发射接收核心设备。而所谓的相控阵面，有一个个单元组成，每个单元不过是用于具体控制分配给自己的那一部分雷达波能量，自身并不能产生雷达波。

有源相控阵雷达，则是由大量能够自行产生雷达波的单元组成的，又称T/R单元。因此，它把传统上唯一的发射接收核心设备，改为无数个发射接收设备的组合。这一体制的雷达可以更为有效的控制雷达工作状况，满足同时搜索探测大量目标的更高要求，可靠性更好，性能比无源相控阵雷达更进一步。

中国已经有了多种极为出色的有源相控阵雷达，例如空警系列预警机，率先使用了有源技术，使其比美军E-3等预警机在雷达体制上遥遥领先。

中国除了研制各种有源相控阵雷达之外，已经世界首创性的在机载有源相控阵火控雷达上，运用了风冷散热技术。

给战机装备相控阵雷达，有很大的吸引力 —— 它取消了复杂沉重不可靠的天线机械转动机构，波束指向快速灵活，数据更新速率快，方便与数字式信号处理系统整合，工作模式切换快，可靠性高，抗干扰能力强。

例如美军F-15战斗机最重要的升级设备之一：APG-63(V)3雷达，它是传统的APG-63雷达逐步升级而成的有源相控阵雷达。

但这一崭新的雷达技术，一直存在冷却上的难题 —— 当然，各个军事大国在全新设计的现代战斗机有源相控阵雷达，已经有力的解决了冷却问题。

可是如果需要用有源相控阵技术，改进升级现有战斗机的现役雷达，难度就大多了。

法国阵风战斗机的RBE2AA有源相控阵雷达，全新设计，冷却问题已经解决

在改进、升级现役雷达时，为了节省成本和加快升级过程，常常保留现役传统脉动多普勒火控雷达主体部分，仅将传统天线等发射接受部分改为使用有源相控阵技术，这时解决散热问题的技术难度很大 —— 传统雷达并没有考虑有源相控阵的巨大发热量，而现役战斗机、现有雷达的结构、供能都无法大改。

在外国的一些战机、导弹有源相控阵雷达中，采用了非风冷方式，例如日本AAM-4B空空导弹的雷达，它的散热设计能耗较高，因此设计上增加了携带的燃料，以满足供能需求。

在这一前提下，风冷方式有着简单、耗能少、成本低等特点，但是风冷传统上效率较低，因此在现役战斗机各种限制下，长期存在无法满足战机有源相控阵雷达冷却的需求。而中国军工行业的这一突破，化解了相关难题。

AAM-4B空空导弹使用相控阵雷达，因此没有转动天线的机械部分

散热冷却问题，被公认为相控阵雷达的研制难关，而战机、导弹上的相关雷达难上加难。战机航空电子设备有大约一半来自于高温问题，雷达也不例外。特别是在限制特别多的战斗机、导弹导引头上，因为天线阵中负责收发信号的T/R组件密度大，全部集中在一个平面上，间隔只能是波长一半左右（在X波段间隔必须只有15mm左右，而且这是两个组件中心算起的间隔，组件边缘间距要更小）。

按目前技术水平，假如相关效率为25%，一个常见的导引头相控阵雷达天线产生好几百瓦的热量，战机机载有源相控阵雷达热量只会更大。可以想像在狭小空间内要传走几百瓦热量，对风冷技术要求极高。

导弹上的雷达空间有多小？左边是俄罗斯R-27R/ER导弹使用的9B-1101K单脉冲半主动雷达，中间为R-77主动雷达空空导弹的9B-1348E雷达，右边是R-27AE上的9B-1103K主动雷达。它们都必须安装在少于200毫米的狭小空间内。

这也是为什么世界上还没有几个风冷的同类雷达。甚至在许多专业著作中，明确指出这一级别的有源相控阵雷达，“不宜采用自然散热或风冷”方式，而应使用热管等其它方式。具体手段包括把天线整体浸入液冷系统中，或使用固态散热、循环液体导热技术，但这些方法都不太适合于改造现有传统雷达。

解决风冷技术问题，还对增大有源相控阵雷达探测距离有着决定性的意义 —— 按照目前的技术水平，有源相控阵雷达虽然有着巨大的优势，但即便它的总功率增加10倍，使用集中波束探测时，有效距离却只能增加0.87倍。也就是说，想要增加探测距离，总功率就要大幅度增加，但随之而来的散热问题更为困难。中国军工人解决了风冷方式技术问题后，使得增加探测距离的难度显著降低。

如前所述，有源相控阵雷达的好处远不止探测距离远，散热冷却问题的缓解将令中国军工行业能在更多的战机、导弹上发挥这一探测手段的优秀性能，全面提高战斗力。

中国航空工业雷达所在有源相控阵雷达风冷问题上的突破，也使得中国军工更为解决彻底解决“共形有源相控阵雷达”的技术难题。

共形有源相控阵雷达的优点在于，它的天线不再限制为机头安装的单一天线阵列，可以在机身各个位置，包括侧向机身表面、宽度极大的机翼前缘正面安排有源相控阵T/R收发组件，这对于改善整体雷达探测能力有着突破性的意义 —— 仅仅能够将多个雷达天线安排到更大的距离上这一点，就能令整体探测能力显著提高，特别是在针对隐身战斗机的无线电信号被动定位等领域，会获得前所未有的出色能力。

据称苏-35战斗机机翼前缘装有有源相控阵雷达天线

不过，在各种非传统的机身位置上安装有源相控阵雷达T/R组件，散热难度要比在机头安装雷达更大 —— 这时候中国最新风冷技术的优势就凸显出来了，它比热管等方式更为易于安排，非常有希望解决狭窄位置，例如机翼前缘的T/R组件散热问题。

此外，战斗机、导弹需要高速飞行，特别是在空空导弹上，气动加热对雷达相关位置的影响，也必须考虑进去。有了风冷技术的突破，战机、导弹也不再需要为了头部巨大的雷达天线而牺牲气动、隐身性能，可以更为灵活的选择最佳的气动设计。

下图中的歼-8II战斗机，虽然已经相当老旧，但如果能改为使用具备有源相控阵技术的改进型雷达，仍有一定价值。

综上所述，中国航空工业雷达所的最新风冷机载有源相控阵雷达技术，显然意义不局限于改进现役战斗机，还对未来探测能力更为强大的空空导弹与机载共形雷达发展，有着决定性的作用。