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We've Inc. 旧「マクロスクロニクル」に習い Web 独自機能を加味した日本初のロボテック辞典です。

概略

フェーズドアレイレーダー(Phased Array Radar(PAR、パー)、位相配列レーダー)とは、固定式の板状のアンテナに無数の位相変換素子が配置(平面上に多数の小さなアンテナを備える)することで機械的な首振り動作を必要としないアンテナである。
他のレーダーの受信素子としての用途

パルス・レーダー、パルス・ドップラー・レーダー等のアンテナとして用いられる。
応用例

更に受信信号をデジタル処理することによって多数の受信ビームを作り、方位・距離を測定するDBF(デジタル・ビーム・フォーミング)にも応用される。

構造的な利点

アンテナを回転させず、電気的な動作(位相変換走査)のみで、任意の方向にレーダー波を照射したり、任意の方向から来たレーダー波を受信することができる。

そのため、全天の素早い探索が可能になり、一方で駆動部分が無いため保守点検の工数を削減できるという利点もある。

艦船などに搭載される場合は、従来のように頭頂部にレーダーを搭載する必要が無く、レーダー反射面積を縮小できる。
より大型の指向性が高い(長距離探知・高解像度)アンテナを搭載することが出来る利点もある。

開発背景

従来のレーダーは、自らの正面のみでしかレーダー波の送受信が出来ない。
そのため、機械的な首振り動作を必要とし、一周全天を探索するのに数秒以上を要する。
その数秒間に長距離を移動できる高速な物体(航空機・ミサイルなど)や、複数目標の正確な位置情報を得る用途には不向きである。

フェイズドアレイレーダーは、前述のように、位相変換素子がレーダー面上に並んでいる。

これにより、それぞれの位相変換素子が送受信されるレーダー波の位相を任意に変化させる。

変換されたレーダー波を重ね合わせると任意の方向のみのレーダー波が強調され、他の方向のレーダー波は打ち消される。

このように、それぞれの位相変換素子の位相変換量を個別に変えていくことにより、レーダー波の送受信方向の変換を行う。
この走査に機械的な部分は存在しないため、高速なレーダー波の送受信方向の変換、すなわち全天の高速な捜索を可能とする。

レーダーのビーム幅(指向性)に大きな影響を与えるアンテナ径はフェイズドアレイアンテナそのままである。

能動型と受動型

能動型(アクティブ方式)位相変換素子にそれぞれ電波の送受信機が付属しているもの
受動型(パッシブ方式)別の場所に送受信機を持ち、導波管を介してアンテナ・位相変換素子から電波が送受信されるもの

受動型(パッシブ方式)は、送受信を別の素子で行わなければならないため、能動型(アクティブ方式)に比べやや大型になる。
そのため、パトリオットシステムやイージス艦など、地上施設や艦船で用いられる。

他方、能動型(アクティブ方式)は高い技術力が要求されるが、小型化できる利点があるため、F-2支援戦闘機F/A-22 ラプターなど最新鋭戦闘機などに多く用いられる。

例外として世界で最初にフェイズドアレイレーダーを搭載した戦闘機である MiG-31(МиГ-31 ミーク・トリーッツァチ・アヂーン) は、戦闘機として唯一受動型(パッシブ方式)|を採用している。

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