神秘的“猛禽”雷達(dá)天線罩
下面的討論來自巴基斯坦軍事論壇，摘下主要問題和一些有意義的回復(fù)，一是了解一下“猛禽”的雷達(dá)，二是了解一下巴基斯坦軍事網(wǎng)站軍迷的水平，三是更好理解為什么“猛禽”禁止出口。
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問題：
在天線罩內(nèi)是一個(gè)強(qiáng)大的心臟－雷達(dá)。天線罩的材料必須對雷達(dá)波“透明”，信號可以出去、反射、然后返回。
F-16戰(zhàn)斗機(jī)使用合成材料很容易解決了這個(gè)問題，如果天線罩是金屬，那么雷達(dá)波不能射出。
神秘之處－例如F-22一類的隱身飛機(jī)，能夠發(fā)射雷達(dá)波，也能接收雷達(dá)波。但是，“猛禽”必須對敵人雷達(dá)隱身。如果敵人的雷達(dá)穿透雷達(dá)罩，照射在“猛禽”雷達(dá)和其它硬件上，也能反射回來一個(gè)很強(qiáng)的信號。
那么他們是怎么做的？ 我能夠理解帶通雷達(dá)罩，但我是死活不能理解“猛禽”雷達(dá)的工作原理。
他們如何制造一種能夠讓自己的雷達(dá)波通過，而讓敵人的雷達(dá)不能穿透的材料？
哪位工程師能夠解釋這個(gè)問題？
注：
1、目前對于F-22雷達(dá)AN/APG-77v1的性能和如何工作“十分”不清楚，公開的數(shù)據(jù)包括120度掃描角度、1500個(gè)T/R單元等。其它則是一些零星的消息，比如，幾個(gè)飛官曾經(jīng)透露APG-77不是一直開機(jī)，而是自動“短暫閃擊”，而且APG-77的雷達(dá)波能從鼻錐（天線罩）發(fā)射出去，也能反彈回來，但敵人的雷達(dá)波則不能進(jìn)入鼻錐（天線罩），這樣APG-77就不存在反射面的問題。用特定窄波束鎖定已經(jīng)搜索發(fā)現(xiàn)到的目標(biāo)也許比較準(zhǔn)確－－窄波束交錯搜索和跟蹤。
2、APG-77是否是傳統(tǒng)意義上的雷達(dá)？ APG-77能夠“燒”敵人的電子設(shè)備不只一個(gè)飛官這樣說過。
圖：這大概是唯一一個(gè)比較靠譜的APG-77雷達(dá)圖片。
＃非常有趣的話題。盡管我是四年級電子工程專業(yè)學(xué)生，但我缺乏這方面的知識。有人能解釋這個(gè)技術(shù)問題嗎？
要理解這個(gè)問題，必須對雷達(dá)的內(nèi)部構(gòu)造有深刻的理解。我猜測用向量微積分計(jì)算雷達(dá)波，同時(shí)對材料學(xué)也要后深厚的知識，眾多的雷達(dá)部件的組合（距離、角度、薄厚）也是影響雷達(dá)隱身的因素。
我的觀察是基于Benedikt A. Munk的《頻率選擇表面：理論和設(shè)計(jì)》一書。我希望巴基斯坦軍方正在訓(xùn)練有關(guān)人員并進(jìn)行先進(jìn)雷達(dá)的研究。
＃多謝這些信息。這確實(shí)是神奇的科學(xué)。我猜測F-22的天線罩在材料和構(gòu)成上的“絕密”，對F-16的玻璃鋼材料是一個(gè)飛躍。
一些值得考慮的問題：目前雷達(dá)波長很靈活多變，可能在眾多的千兆赫之間跳躍。這就意味著天線罩始終在照射過程中“透明”。我猜測這些天線罩似乎是類似“主動”的，也許在雷達(dá)罩上有開關(guān)，在發(fā)射雷達(dá)脈沖的時(shí)候也能自動開關(guān)。
＃每種材料的屬性不同，一些能夠?qū)щ娀蚪殡?。關(guān)鍵是如何運(yùn)運(yùn)用導(dǎo)電和反射系數(shù)，這也是一個(gè)好工程師不同于他人之處。
我可以給你一個(gè)暗示，當(dāng)電子信號通過天線罩后，雷達(dá)信號碰到的是相同的信號和反射系數(shù)，這個(gè)信號然后被“內(nèi)部反射”。
關(guān)鍵是“徹底的內(nèi)部反射”。
用你的腦子想一想吧。
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故作高深！但此人最后有精彩分析。
#我贊同樓上的看法。
另外一種可能是散布在F-22機(jī)身各處的小型接收器接受鼻錐發(fā)射出去并返回的雷達(dá)信號。
F-22從鼻錐發(fā)射雷達(dá)信號，但通過散布在機(jī)身上的信號接收器接收返回信號，這樣鼻錐只需要是單向的，能夠發(fā)射信號，但不接收信號，將敵人雷達(dá)波散射開來。接收的工作由散布在F-22機(jī)身上的小型天線完成。F-22鼻錐的形狀也證明了這一點(diǎn)。
鼻錐可能也有吸波涂層，發(fā)射信號強(qiáng)，能夠出去，但敵人的雷達(dá)信號弱，很容易被吸收和散射出去。
散布在F-22機(jī)身上的小天線或許并不隱身，但這些天線很小，而且在不同的角度，敵人的雷達(dá)波能夠被散射出去。
＃雷達(dá)大約有12個(gè)波段。所有的空軍都有敵人可能使用的雷達(dá)波段的情報(bào)。在情報(bào)的基礎(chǔ)上，一些雷達(dá)波能夠利用各種方法被阻斷，比如FSS、PVC，發(fā)射粘土玻璃和消波電子設(shè)備。這樣戰(zhàn)斗機(jī)能夠具體的波段工作的同時(shí)阻斷其它的波段。
＃鼻錐上沒有“開關(guān)”。雷達(dá)波通過或不阻斷全依靠FSS層的設(shè)計(jì)和組合。
#鼻錐的設(shè)計(jì)能散射雷達(dá)波，涂層能夠吸收雷達(dá)波。APG-77雷達(dá)在有選擇的方向“閃擊”目標(biāo)，如果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，APG-77繼續(xù)發(fā)射高強(qiáng)度雷達(dá)波指定具體的目標(biāo)，而不是發(fā)射散射雷達(dá)波。
至于說鼻錐是否是單向，這不清楚。
＃這很象是音響工程學(xué)的原理。鼻錐材料能夠發(fā)射出去特定的雷達(dá)不，但阻斷特定的雷達(dá)波。至于說用什么材料，我不知道。
#很像一面單面鏡子。我在數(shù)碼信號處理課上做過濾波試驗(yàn)。我猜想是否基本原理相同。自己的雷達(dá)信號可以通過，而敵人雷達(dá)信號在通帶外被材料過濾掉了。
只是瞎猜。
＃正是如此。就象汽車上的有色玻璃一樣，你可以看出去，但人們看不進(jìn)來。
但有一個(gè)問題，帶通限制了F-22雷達(dá)的作用，而且容易被敵人地面監(jiān)控戰(zhàn)干擾，敵人只需要監(jiān)視不屬于自己雷達(dá)頻率的信號就夠了。如果不是“帶通”，這就很難跟蹤和干擾。
也是瞎猜。
#與F-117通體使用吸波材料不同，F(xiàn)-22是有選擇性的使用，這是由于F-22在關(guān)鍵的表面和邊角結(jié)合了曲線設(shè)計(jì)，這就降低了對吸波材料RAM的需要。例如，新型的陶瓷體吸波材料就在發(fā)動機(jī)尾噴得到了利用，降低了雷達(dá)和紅外信號。F-22的翼邊使用了大量的寬帶結(jié)構(gòu)吸波材料。F-22的鼻錐除了自己發(fā)射的精確波長之外，反射所有的雷達(dá)信號。
以下是“故作高深”的回復(fù)
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＃鼻錐并沒有達(dá)到“主動”（開關(guān)），但我們在向這方面努力。目前我在半導(dǎo)體工業(yè)工作，具體說是NAND，精確的說是DRAM。我們正在利用我們開發(fā)的納米晶體管和電容器制造“主動吸波器”。
如果你搜索ANSOFT和頻率選擇表面FSS，有一份PDF文件。在文件的第三和第五頁上你可以看到噴涂在電阻層上的不同形狀2D的結(jié)構(gòu)。正是這種結(jié)構(gòu)使得這個(gè)表層允許帶通／帶止。這是公開信息。但是，生產(chǎn)這些表層的工藝，這些結(jié)構(gòu)的精確性，這些薄層的組合才是要命的絕密。雷達(dá)吸波的原理相同。FSS是最基本的吸波手段，設(shè)計(jì)的難度要比生產(chǎn)制造更復(fù)雜，造價(jià)也更高。
這份PDF文件的第20頁可以看到一個(gè)木垛樣子的結(jié)構(gòu)，這個(gè)木垛粘附在不同節(jié)制結(jié)構(gòu)層上，不同的組合能夠讓雷達(dá)波長通過（帶通），也能阻斷雷達(dá)波（帶止）。
帶通／帶止能力的另外一個(gè)因素是入射角－－撞擊雷達(dá)信號的角度要根據(jù)鼻錐外部和內(nèi)部的形狀。F-22的鼻錐不單單考慮到了空氣動力學(xué)和RCS（雷達(dá)截面）的因素。相信我，敵人雷達(dá)信號對鼻錐的作用是一個(gè)主要的考慮因素。雷達(dá)信號如何在鼻錐上作用，如何探索雷達(dá)波的作用來減少雷達(dá)信號的帶通，擴(kuò)大雷達(dá)信號發(fā)射的保真度。換言之我們可以肯定地說，一層2D的電組層對外來信號起阻斷作用，而另一層2D結(jié)果在擴(kuò)大發(fā)射信號的保真度和能量。
底線：所有的鼻錐基本上是帶通結(jié)構(gòu)。今天，一些鼻錐更復(fù)雜，美國走在前列。
#謝謝這些好的信息，尤其是（“故作高深”）的。
我猜測最讓我詫異的是“猛禽”不是單一的波段，沒有一種"猛禽波段”。由于“猛禽”頻率靈活，鼻錐也要隨之靈活。
鼻錐外機(jī)體上接收器的觀點(diǎn)也有可能。在今天的技術(shù)下，如何防止垂直探測，不只是一部雷達(dá)在搜索飛機(jī)。
最牛的回復(fù)：
你們知道F-22來自絕密的“黑計(jì)劃”（拉馬臭鼬、波音鬼怪）嗎？記住，這些機(jī)密能公開嗎？
人工智能也在幫助飛這個(gè)玩意。反重力推進(jìn)系統(tǒng)可以開啟關(guān)閉。B-2隱形轟炸機(jī)也使用了這個(gè)技術(shù)，在飛機(jī)前的“重力井”飛行，達(dá)到最大航程。
所有這些技術(shù)，不奇怪F-22一架三億六千萬美元，而且禁止出口。
所以，我們能知道這些技術(shù)嗎？ 近期不可能。所以繼續(xù)猜測。
開心點(diǎn)！
