Вы правы насчёт пол-длины волны. Можно выбрать меньшую. Но в работе такой решётки в Х диапазоне нет смысла. Работа в двух диапазонах усложняет ППМ и ухудшает его характеристики. Лучше бы он работал всё время в Ка.

Хотел бы развернуть полемику насчет Ка диапазона. Прочитал про его возможности и применение в статьях журнала Фазатрона.

В общем Фазатрон в своё время разработал режим картографирования радарами Ка диапазона. Я тут подумал, а нафиг нужен этот лидар для ПАК ФА, он ведь в тумане и пыли работать не будет. Да и БПЛА американские сейчас делают с радарами Ка диапазона для обычного наблюдения за территорией. Ка диапазон нечувствителен к влаге. Можно летать над тучами сутками и наблюдать за бородачами в лесах. Радар Ка-52 имеет разрешение 30 см, вполне достаточно, чтобы заметить человека. По моему маленький АФАР Ка диапазона из планарных 3D ППМ под кабиной ПАК ФА будет лучше лидара для картографирования необходимого для автоматического низковысотного полёта.

Недостаток Ка диапазона в его очень малой дальности и сложности получения мощных ППМ на этой частоте.

В настоящий момент технологические знания и производство позволяют нам поучать твердотельные СВЧ элементы Х диапазона в два и более раз мощнее чем твердотельные элементы Ка диапазона (есть у меня один документик с табличками характеристик по всем видам СВЧ, и по твердотельным и по вакуумным, в стране, не по конкретным наименованиям изделий, а по видам). Т. е. если сделать два одинаковых по объему ППМ Ка и Х диапазонов, то ППМ Х диапазона окажется в два раза мощнее.

Ну и дальность, Ка диапазон лучше поглощается атмосферой чем Х диапазон, по этому современные радары Ка диапазона видят не дальше 50 км.

По этому в технику ставят разнодиапазонные радары.
Есть один плакат в интернете, на котором указан радар L диапазона для Ка-52. L диапазон позволяет видеть очень далеко, но различает только довольно крупные объекты, а также, для создания апертурной решётки L диапазона необходимы большие площади, которые уместить на мобильной технике (самолёт, вертолёт, танк) не всегда возможно.

В общем, использовать один только Ка диапазон будет недостаточно для летающих объектов или кораблей, им нужно видеть дальше. На бронетехнике применение Ка диапазона будет достаточным.

Моя позиция отчасти совпадает:
1. Для бронетехники достаточно Ка диапазона.
2. Для вертолётов также его достаточно, им далеко видеть не надо.
3. Для самолётов нафиг не нужен Ка диапазон для радиолокации, им достаточно Х диапазона. В том числе для картографирования.

На самом деле все немного не так.
Зависимость величины поглощения в атмосфере от длины волны имеет место быть. Это правда. Но не вся правда.
Дальность есть функция мощности передатчика, чувствительности приемника, КУ антенны на передачу и площади антенны на прием.
А площадь (геометрические размеры) антенны связаны с шириной луча. Чем больше тем уже. А ширина луча определяет тактические характеристики антенны, в первую очередь темп обзора. Иметь очень узкий луч для современных РЛС очень невыгодно падает или темп обзора, или сектор обзора, или возможности обработки сигнала (накопление доплеровская фильтрация и тд). Не стот забывать и о возрастании требований к точности управления лучем при уменьшени его ширины. Это увеличение почти всегда связано с дополнительными потерями, а значит падением дальности. Таким образом при очень короткой рабочей волне для получения приемлемой ширины луча нужно использовать антенны малой площади. Что приводит к падению дальности при фиксированных мощностях и чувствительности приемника. Рост мощности ограничен электрической прочностью среды и материалов. Улучшение чувствительности приемника ограничено тепловыми шумами и требованием помехоустойчивости (чем хуже чувствительность приемника, тем лучше помехоустойчивость станции). Остается уменьшать дальность
Кстати. Использование ЦАР частично снимает этот неприятный эффект посредством наличия возможности паралельного обзора за счет цифрового формирования требуемого набора лучей на прием. Те возможен многолучевой обзор большого сектора пространства без потери энергетики на прием (не нужно делить принятую мощность между лучами). Поэтому, при наличии приличных многоэлементных ЦАР возможно появление станций с очень короткой волной и большой дальностью.

Я вот уже давно начал задумываться - развивая эту мысль дальше, можно ли придти к ненаправленной (или слабонаправленной) передающей антенне, подсвечивающей сразу весь интересующий сектор, и одновременном просмотре с помощью ЦАР (приемной) сразу всех элементов обзора?
Какие в этом решении минусы (за исключением возросших ресурсов на цифровую обработку)?

Ещё один минус - меньшая энергетика на передачу за счёт широкого луча. Если энергетики хватает, то сплошные плюсы.

Минусов тут только один. Нужно обеспечить требуемую плотность потока э-м энергии падающей на цель. Другими словами, нужен передатчик в КУ передающей антенны раз более мощный. Если без экстремизма и обеспечить такую паралельную работу в некотором секторе, то это уже становится вещью вполне реализуемой. Причем все это можно делать в физических рамках одной антенны как устройства. Просто на передачу вводить сферические поправки, расширяющие луч в требуемой степени.

И, кстати, этот подход реализуется в одном известном приборе за счёт разбиения полотна АФАР на подрешётки, оцифровки сигнала от каждой подрешётки и последующего цифрового формирования нескольких узких лучей на приём в слегка расширенном луче подрешёток. Тут реализуется разумность как с точки зрения не слишком сильного расширения луча на передачу, так и с точки зрения сложности цифровой передачи данных и обработки (подрешёток на порядки меньше, чем элементов АФАР).

Насчет слегка расширенного луча подрешетки, я бы не стал это утверждать. Он расширен ровно во столько раз, сколько подрешеток укладывается по соответствующей коордидинате

Да, всё верно. Под слегка расширенным я и имел ввиду в несколько раз, но не до ширины ДН элемента.

Если вместо облучения N элементов разрешения поочередно облучать сразу все, но в течении периода времени, в N раз большего (квазинепрерывный сигнал), то энергетика канала РЛС-цель вроде как должна сохраниться на прежнем уровне...
В итоге получается чистый минус - ресурсы на цифровую обработку.
А если рассмотреть с позиций скрытности/помехозащищенности?
Дальность обнаружения такой РЛС средствами РТР однозначно увеличивается...
А РЭБ? Постановщику помех, работающему на основе DRFM, придется тогда тоже не в импульсном режиме работать - может, это и помехозащищенность РЛС способно кардинально улучшить?

Я бы не был столь категоричен. Ведь речь шла об сохранении плотности потока мощности у цели (а значит и у СРТР), а не его увеличениии. Мощность да, нужно увеличивать, но это не значит, что СРТР достанется больше. Она просто размажется чуть в большем секторе. Расширение луча эквивалентно пропорциональному падению КУ.
Это с одной стороны. С другой, за счет узкого луча на прием, мы увеличили площадь антенны на прием. Следовательно, на той же дальности плотность потока энергии у цели нужно обеспечивать значительно меньшую (ровно в рост площади раз). А значит и СРТР достанется меньше.

Вы что, серьёзно хотите GaAs и GaN по внешнему виду различать?

Нет. Это дешевый и технологически "хорошо отработанный на F-15" радар, которому уже несколько лет.

Тогда как GaN у них ещё в стадии прототипов:
http://www.csmantech.org/Digests/2013/papers/027.pdf

Остальные американские фирмы ещё работают, причем главный конкурент - Нортроп-Грумман - только едва начал.
http://www.compoundsemiconductor.net/cs ... rfare.html

Про фазотроновскую не знаю.

Да, я понял. Но я вел речь не о мощности, а об энергетике.
При сохранении ППМ у цели и одновременном приеме мы получаем полную картину сектора за время, равное просмотру одного элемента в традиционной РЛС. В этом нет практической необходимости.
А я мыслил иначе - сохранить среднюю мощность передатчика, зато увеличить время облучения/наблюдения - тогда полная картина складывается за тот же период обзора сектора, что и раньше, но ППМ у цели (и у СРТР_ снижается при этом в N раз.
А по поводу РЭБ что скажете?

Как и рейтеоновский аналог (который как маленький APG-79), вообще ничем не отличается от вот этого - если его тоже пластмассовой крышечкой прикрыть. Ну любят они гладенькое. Пыль тряпонькой протирать удобно же!



Это при том, что нортроповский SABR заведомо GaAs - GaN-технологии у Нортропа нет ещё никакой (ссылка выше).

Никто пока планарные АФАР в БРЛС не продвигает. Они предлагаются как "легкое, компактное и дешевое" решение для всяких ГСН, БПЛА и радиосвязи.

С РЭБ все тоже не столь печально. Хотя бы за счет более узкого луча, а значит бОльшей скорости убывания боковых лепестков...

Есть масса других гораздо более логичных причин объединения ППМ в группы. Посмотрите, например на "строчные" ППМ Ш-121.

Он такой же "планарный", как решетка для "Заслона".

Здесь модули "втыкаются". Вот такие примерно.


Планарный - это когда содержимое таких ППМ лепится не на отдельную плату, а прямо на поверхность. Без "продольно-втыкаемых" в слоты печатных плат. И такие керамические делает НИИПП - но не для БРЛС.

Только что дал ссылку и русским по белому написал, что пока Рейтеон отрабатывает прототипы, Нортроп едва только приступил к НИОКР по GaN. Т.е. SABR в принципе не может быть GaN - ни толстый, ни тонкий.

Немного не понял - не столь печально для кого? Цели или РЛС?
Мне кажется, что эффективность РЭБ при этом сохранится приблизительно на прежнем уровне - если ППМ у цели снижен в N раз, соотв. можно снизить и ответную помеху... Хотя тут возможны нюансы, доступные только специалисту...

НИИПП так же занимается нитридом галия, да и все остальные.
GaN - это новый тренд в радиотехнике.

Заниматься то занимаются и успехи есть, но нет конкретной новости, мол вот этот ППМ использует Нитрид Галлия.

По этому можно только догадываться, есть там GaN или нет.

Сравнение площадей GaN и GaAs усилителей

При в два раза меньшей площади технология GaN выдаёт в два раза большую мощность.

Достаточно наблюдения, что при "торцевом" наборе решетки плотность компонентов получается выше.

Малые толщина и вес, простота конструкции - вот достоинства планарных решеток. Остальные характеристики у них хуже.

а разве не кратно длине полуволны?

Нет, иначе диаграмма будет иметь несколько главных лепестков - неоднозначность направления.
А при расстоянии между элементами меньше полуволны, как в обсуждаемом случае - для Х-дапазона это будет 1/6 - слишком велико будет взаимное влияние между элементами, что весьма нежелательно. А почему и в чем именно оно будет выражаться - это гораздо лучше меня тп может пояснить, простите...

Вопрос о шаге решетки (растоянии между элементами) обсуждалось в
viewtopic.php?f=15&t=1563
в двух словах
- шаг решетки определяется величиной требуемого сектора сканирования, тем больше сектор сканирования, тем меньше шаг решетки,
- при шаге решетки большем допустимого возникает дифракционный лепесток, что приводит или к резкому росту боковых лепестков (что сильно уменьшает помехоустойчивость), или к возникновению неоднозначности определения координат. Чем больше шаг решетки, тем сильнее проявляется именно второй эффект
- при шаге решетки полволны и меньше дифракционный лепесток не возникает. Но, чем меньше шаг решетки, тем больше взаимовлияние элементов друг на друга
- учитывая направленные свойства элементов и плоскости (знаменитый закон косинуса), а так же максимальный сектор сканирования 90..120 градусов (из соображений обеспечения приемлемых параметров ДНА), оптимальный шаг решетки составляет 0.6..0.7 длины волны
- шаг решетки можно увеличивать относительно оптимального, но с одновременным сокращением угла сканирования. Это увеличение тоже имеет пределы и зависит от направленных свойств элемента. Дальнейшее увеличение приводит к вырождению ФАР в интерферометр.
- взаимовлияние элементов при малом шаге решетки проявляется в зависимости комплексного коэффициента передачи данного элемента от состояния всего ансамбля соседних элементов. Это значит, что изменяется и амплитуда и фаза данного элемента, а значит изменяется не только текущая фазировка, но и форма ДНА при идеальной фазировке. Вплоть до отсутствия излучения в требуемом направлении. Если изменения фазы можно безболезненно компенсировать (под безболезненностью не понимается резкое усложнение системы управления лучем и процедуры настройки самой ФАР, а всего лишь принципиальная возможность этого), то изменение амплитуды можно компенсировать только в АФАР и только при потере суммарной энергетики. Со стороны выглядит таким образом - наращиваем количество элементов в АФАР, растет суммарная мощность модулей, а мощность непосредственно излучения растет очень и очень слабо.

[youtube]055tx9viDhE[/youtube]

Что случилось 14.4.2014. в Черном Море? Как Су-24МР стал невидимым дла система Иджис? Он уничтожил ППМ на АФАР-радаре корабля своим электромагнитним лучом или что-такое другое? Это был Хибины-У?