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|再探最强“宙斯盾”之眼——SPY-6雷达性能( 二 )


下面阿相根据雷声这段文字 ， 展开讲讲 ， 对SPY-6性能再度挖掘 。从上面PPT图可以看出 ， 一个雷达模块（RMA） ， 可以分为4个立方体机柜 。每一个小机柜 ， 包含6个6通道的TR组件（上下方各3个的布局） 。所谓6通道 ， 其实可以看成是6个小的TR组件封装成一个大组件 ， 这样可以节约安装空间也利于集成化 。这样一个大TR组件可对应连接6个天线单元 。4个机柜 ， 则对应4×6=24个大TR组件 。实际上 ， 一个RMA就有24×6=144个TR通道 ， 对应144个天线单元 。这和PPT里旁边的配字 ， 也对应了起来 。那么一个大阵面 ， 包含37个RMA的情况下 ， 就有144×37=5328个TR通道和天线单元 。这在之前文章里 ， 也提到了 。
|再探最强“宙斯盾”之眼——SPY-6雷达性能
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1个RMA还包含若干数字式激励/接收源 ， 这个数字源就是数字阵的典型特征了 。在这里 ， 一个数字源即对应一个数字子阵 。从图中数字源的形状尺寸推测 ， 一个立方体机柜应该布置一个数字源 。这样来算 ， 一个子阵就包含36个天线单元 。一个数字源通过一个波束形成网络 ， 和36个模拟式TR通道连接起来 ， 而36个TR通道又和36个天线连接 ， 这便是一个完整的子阵架构 。一个RMA就包含4个子阵 ， 37RMA的阵面就有148个子阵 ， 这样便和雷声的“近150个子阵通道”对应起来了 。这就是SPY-6的子阵级架构特点 。
关于数字阵的单元级架构和子阵级架构 ， 这其实是工程上的取舍问题 。单元级性能无疑是最好的 ， 动态范围更大 ， 波束控制更为灵活和准确 ， 但是成本也最高 ， 信号吞吐量更大 ， 对处理设备要求也更高 。而子阵级的架构 ， 因其低成本特点 ， 在相当长的时间里是工程上的常见选择 ， 尤其是对于数千个天线单元的大阵列而言 。当然 ， 随着技术的发展 ， 单元级的数字阵将会越来越多 。雷声老专家埃利·布鲁克纳（Eli Brookner）曾多次发文指出 ， 对于大型相控阵而言 ， 单元级的数字阵是下一步的发展方向 。（Forlarge arrays it is presently being implemented at the subarray level but eventually it will be done at the element level）这一过程中的典型代表便是以色列ELTA公司出品的VEL/M2248 MF-STAR 舰载4面S波段相控阵雷达系统 ， 其每面包含2500个天线单元 ， 每一个后方都有直连的A/D转换 ， 即实现了单元级数字化 。澳大利亚的CEAFAR 舰载6面S波段雷达系统 ， 也是实现了单元级的数字化 。这俩系统被埃利·布鲁克纳称赞为是非常大的突破（a major breakthrough） 。因此而言 ， 对于数千单元的大阵 ， 单元级数字阵并不是遥不可及的 。至于SPY-6为什么依然采取子阵架构 ， 阿相认为主要有两点 ， 一个是AMDR研发时间较早 ， 当时还是主攻子阵级架构；二一个还是和成本有关 ， 现阶段的子阵级架构已经能达到预期指标 ， 那么暂时就这样吧 。
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不管是单元级还是子阵级 ， SPY-6其展示的性能无疑是非常强悍的 ， 称其为最强“宙斯盾”之眼毫不为过 。
作者注：
SPY-6的性能无疑是强悍的 ， 我们必须对其保持密切跟踪 。美国海军未来将会“全员SPY-6” ， 即护卫舰、驱逐舰、航母上都会装备各型SPY-6 。对其性能的掌握无疑有助于我们对强敌的了解和对自身装备发展的规划 。
SPY-6到底有多强？氮化镓+数字阵的组合可谓强强联手 。其预期目标是灵敏度比SPY-1D(V)高15dB ， 研发完成后的测试结果表明 ， 其实际性能高17dB ， 而最近的测试结果为高出近20dB 。这个灵敏度具体指什么 ， 美国人并没有给出具体解释 。但是他们通过各种比方说辞 ， 进行暗示 。比如预期目标是对RCS小一半的目标 ， 能看远一倍的距离 。从雷达方程角度而言 ， 这的确就是整个分式+15dB 。如果SPY-6真正实现了+20dB ， 这意味着其对RCS为-20dBsm（0.01平米）的目标 ， 能够和以前看常规目标做到相近的探测距离 。这意味着它能对典型隐身飞机 ， 有着300-400km的探测距离 ， 做到了对隐身飞机的免疫 。但是也要注意到 ， 这个测试环境是什么样的 ， 有无考虑环境干扰 ， 灵敏度提升值是测试中的平均值还是最大值 ， 等等因素都没有透露 。其性能究竟是否达到了宣传所言 ， 还是要打个问号 。


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