雷达被誉为“信息化战争之眼”,是国防信息化的重要组成部分。雷达利用电磁波发现并探测目标物体的空间位置,具有探测距离远、测定速度快、全天候服务等特点,广泛应用于探测、遥感、通信、导航、电子对抗等领域。
雷达是实现精确打击的必要手段和武器系统的测试评估手段,在现代战争下担负着目标的精确、实时、全天候侦察监视任务,同时可以对弹道导弹、巡航导弹等大规模破坏性武器进行探测与跟踪,是作战系统的首要视觉传感器。
雷达技术的发展主要体现在探测器的构型、观测视角覆盖和信号空间维度三个方向,分别对应着雷达发展的三种主流技术体制:相控阵、合成孔径和脉冲多普勒。其中,相控阵雷达由于具有波束切换快、抗干扰能力强等特点,可同时跟踪多个目标,具备多功能、强机动性、高可靠性能力,已成为当今雷达发展的主流。相控阵雷达根据天线的不同分为无源相控阵雷达(Passive ElectronicallyScanned Array,PESA)和有源相控阵雷达(Active Electronically Scanned Array,AESA)。
PESA 仅有一个中央发射机和一个接收机,发射机产生的高频能量,经计算机主动分配给天线阵的各个单元,目标反射信号也是经各个天线单元送达接收机统一放大;而 AESA 的每个天线单元都配装有一个发射/接收组件(T/R组件),每一个 T/R 组件都能自己发射和接收电磁波。
在相控阵雷达(包括无源和有源相控阵雷达)中,T/R 是核心组件。TR 组件的功能就是对信号进行放大、移相、衰减,完成发射和接收波束的空间合成。一部相控阵雷达少则数百部,多则上千部 T/R 组件,T/R 组件是系统成本高低的决定性因素之一,并且其性能的好坏将直接影响相控阵雷达系统技战术指标。
一般而言,相控阵雷达 T/R 组件数量和功率决定了雷达的性能。我国 AESA 的 T/R组件功率与数量与美军雷达接近,因此性能也大体相当。据统计,F-22 战斗机使用的 AN/APG-77 雷达共有 1956 个 T/R 组件,而 J-20 战斗机的 AESA 为 1856个,两者大致相当。随着雷达技术向有源相控阵、数字相控阵发展,微波组件在雷达中的价值占比逐步提升,保守估计微波组件成本占整部雷达成本的 60%以上。