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零基础看懂雷达工作原理:全球最大雷达需要一个核电站为其供电

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-09-15

什么是相控阵雷达?超远距离探测雷达是怎么克服地球曲率的?

平时有关注我国军事装备发展的朋友都知道,相控阵、有源相控阵、超远距离预警雷达这些词经常会出现在对现役武器装备的介绍中。

它们到底是什么意思?原理是什么?

当你站在一个山谷或者空间很大的房间中,吼一嗓子,你会听到回声。

声波从你的嘴里发出,反射回来由耳朵接收,这就是一个发与收的过程。

如果你的大脑运算能力足够强,耳朵足够灵敏,可以利用这种方式听声辨位。

再精确一点,就能确定单个物体的具体位置。

比如前方有块大石头,你吼了一嗓子,声波反弹回来,你闭上眼睛不用看,仅凭回声就能知道它的大小和位置坐标。

雷达的“嘴”是由磁控管或行波管等微波器件构成,通上电就能发射电磁波,而天线就好比是喇叭,可以聚焦放大这些电磁波,然后定向发出去。

雷达的“耳朵”是接收天线,通过混频器将微弱的回波信号与本振信号进行混频,转换为中频信号后进行放大和滤波处理。

这些信号再由计算机进行处理,就能达到“听声辨物”的目的。

雷达的“嘴”和“耳朵”合起来就是收发组件。

电磁波打到飞机或导弹上,反射回来就被雷达“听”到了,这时就能确定它们的方位,既能预警也能锁定。

一般来讲,波长越短对目标探测的精准度就越高;

波长越长探测的距离就越远。

好的军事装备当然是全都要,我国055大驱用的是双波段雷达,分别是S波和X波。

传统的雷达需要让天线转起来,这样才能实现全方位扫描探测,这种雷达叫机械扫描雷达,是一种比较老的技术。

其实它是不用转的,因为雷达的电磁波可以相互干涉。

两个振幅相同、频率相同的雷达波相互叠加后会产生干涉。

波峰与波峰叠加振幅会变成两倍,如果是波峰与波谷干涉,那波就完全抵消了。

调节两束波的发射时间差,就能得到在不同方向上的电磁波,本质上是用时间差来构造波的相位差。

用相位差和波的干涉制造出来的雷达就是相控阵雷达,这种雷达的收发组件以阵列形式排布,用计算机来控制各波束的相位差,它的扫描速度非常快。

什么是有源?

前面说了,天线相当于雷达的喇叭,收发组件相当于“嘴”和“耳朵”,相控阵雷达上的收发组件有很多,以阵列方式排布。

现在这些嘴发出声响,它们共用一个巨型喇叭,这叫无源相控阵。

如果这个喇叭坏了,那整个雷达就坏了,该怎么办呢?

给每张嘴都发一个小喇叭,某些喇叭坏了也没关系,其它喇叭照样工作,这就是有源相控阵,可以看出它比无源相控阵要可靠得多。

至于氮化镓、砷化镓、氧化镓、碳化硅、金刚石这些都是“嘴”和“耳朵”的加工材料。

用氮化镓造的雷达要比砷化镓的性能更好,这是由半导体材料特性决定的。

好比吵架的时候,有的人嗓门大,语速还特别快,甭管他讲的是不是歪理,气势上至少能压别人一头,这是嘴强的好处。

众所周知,电磁波是沿着直线传播的,可地球是一个球型,地面是一个曲面。

雷达波水平照射时发现不了上百公里外的地面目标,因为波束被地球曲面给遮挡了,如何解决?

通常有两种办法,一种是把雷达加高,这样波束就可以直接打到百公里之外了。

很多战机的雷达探测距离标注有上百公里,这里有一个隐藏前置条件,它是在多高的情况下测的数据。

如果是部署在地面的雷达,它的视距也有一个隐藏的前置条件,在0米高度对敌方1000米高空飞行器的探测距离是多少?5000米高度的飞行器探测距离是多少?目标飞行器的高度对地面部署的雷达视距也有影响,而且很关键,可是这个不是己方所能控制的。

己方能做的就是尽量把自家的预警雷达修高一些,中国第一代相控阵预警雷达7010就是修在河北省的黄羊山上。

还有一种是波束间接照射,比如前苏联的“啄木鸟”DUGA-3远程警戒雷达用的就是这种方式。

这个雷达功率非常大,有10兆瓦,雷达本体尺寸同样巨大,宽400米、高146米。

它部署在切尔诺贝利核电站附近,电站发出的电一部分供应给它。

这个雷达耗电量太高了,它一开机,全球的短波无线电通信设备都会被干扰,1秒内10次敲击声,听起来和啄木鸟啄树一样。

它的波束先照射到地球大气层,经过大气层反射到美国,回波同样由大气层反射,由雷达接收,通过这种方式避免了地球曲率的影响。

据说它的探测距离是5000~10000公里,不过详细参数至今都没有公开。

人多抢网真烧心!从技术原理到实测数据,看天际通拥塞加速值不值

十月下旬深秋,正是出门赏秋和年底商务出差扎堆的时候。

不知道大家有没有遇到过这种让人极度“烧心”的时刻:高铁站候车的时候,临时被拉进视频会议,画面非常卡;或者挤在晚高峰地铁里,手机右上角明明信号满格,微信却一直在转圈。

这通常不是基站没信号,也不是手机故障,大概率是“信道堵车”了。

当高密度人群在同一时空同时发起连接,基站的上下行信道资源被瞬间挤占,数据包只能排队,表现出来就是高延迟和高丢包。

那么,这个“拥塞加速”真的靠谱吗?我深度体验了一下,用这几天的行程实测数据说话。

场景一:高铁站商务办公 上周赶车出差,高铁候车厅人山人海,是典型的网络拥堵重灾区。

等车的时候,加入公司的视频会议,画面频繁卡顿,网络延迟一度飙升到380ms左右。

随后我打开华为天际通,在首页并一键开启服务(系统会智能感知网络,零门槛不用调参数)。

开启后再次观察会议监控面板,延迟迅速回落并稳定在75ms-90ms之间;从候车大厅一路检票上车,全程沟通连贯没掉线。

场景二:周末万人演唱会现场 周末去看了场演出,几万人聚集导致上行信道争抢极其激烈。

未开启加速时,用测速软件测得文件上传速度仅0.3MB/s,一段45MB的现场高清合唱视频,微信转圈了近两分钟还没传完。

开启拥塞加速后,重测上传速度提升至3.2MB/s左右,同样大小的高清视频十几秒就顺利发出了,演唱会现场也能及时分享。

场景三:晚高峰地铁通勤 回到日常晚高峰地铁,车厢里人挨着人。

不开加速追1080P剧集,15分钟内出现了4次加载缓冲;打开MOBA手游,游戏延迟飘红破300ms。

而启用拥塞加速后,追剧更顺畅,一路上拖动进度条基本即点即播,视频缓冲次数降为0;游戏内的ping值则被稳稳压在48ms-65ms的绿网区间,团战响应稳了不少。

总结: 智能感知、一键开启,在基站高负载场景下,华为天际通拥塞加速降延迟和提速上行的效果很直观。

但也需要和大家分享的是:它解决的是“人多抢网”的信道拥堵,如果身处信号较差的偏远地区、地下室和地下停车场等地点,它是无法凭空变出信号的。

目前该服务仅支持 华为鸿蒙5及以上设备,且需使用 移动/电信网络。

最后聊聊怎么选。

现在大家都是讲究性价比的“纯过日子人”,大流量包买多了用不完纯属浪费,所以可以按需购买,共有三档: 1小时包(9.9元):9.9元起,不到一杯咖啡的钱,适合快速通勤、高铁站候车及短途高铁救急; 2小时包(14.9元):折合7.45元/小时,适合看演唱会、中长途出行; 4小时包(21.9元):折合低至5.48元/小时,适合长途高铁或全天移动办公。

如果你近期准备出门欣赏秋日,需要出差、看演唱,或者日常挤地铁,不妨打开华为天际通备上一单,关键时刻确实能少受不少网络卡顿的窝囊气。

七言|幸福的第一性原理

“01 生命中有一个短暂的窗口期,那时你的父母健康,你的孩子们还小,所有人都快乐地在一起。

感觉它会永远持续下去,但它不会。

珍惜它的每一刻。

“02 天高云淡之时,心也跟着被放宽了一寸。

——丰子恺《秋》 “03 理解对方的脆弱,但不等于你要等着对方。

你可以带着这份理解离开,然后去遇见一个真正准备好接住你的人。

保重,现在该你理解自己了。

“04 做你自己,然后去承受你为个性付出的代价和收到的礼物。

“05 所有顶级玩家,最后追求的都是运动、自然、长期主义、稳定关系、低刺激生活。

生活幸福的第一性原理,是内在秩序。

“06 “想从别人那边要任何东西,都是烦恼的起源……能够自己给自己的,最好都自己给,虽然费力,但减少痛苦,这是自由。

” ——蔡康永 “07 走着相同道路的,只能是同行者。

走着不同道路却能相伴而行的,才是朋友。

监制:视觉志 编辑:七言君 视频号:视觉志

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