[المنتصر]

التطور التكنولوحي في تصميم هوائيات الرادارات الحديثة

يعتبر الشكل التقليدي للهوائيات المستخدمة في الرادارات الميكرووية هو العواكس الدائرية أو المستطيلة التى يتم إضاءتها بعنصر إشعاعي أو أكثر. وفي معظم رادارات الإنذار المبكر الكبيرة تم استخدام هوائيات المصفوفة التى تتكون من عدد كبير من العناصر الإشعاعية، وهذه العناصر قد تكون مشعات ثنائية القطب أو دليلاً موجياً ذا ثقوب ضيقة ( شقوق ) أو مشعات بوقية.
ولكي يتم تشكيل مجسم الإشعاعات الراداري بالصورة المطلوبة يتطلب ذلك ضبط زاوية الطور عند كل عنصر مشع بحيث يتم تجميع الطاقة المرسلة من الهوائي وتكون بينها علاقة رياضية تعتمد على زاوية الطور للإشارة الصادرة من كل عنصر مشع، لكى تكون مقدمةُ الموجة المشعة مستويةً وبهذا الشكل يتم تشكيل مجسم الإشعاعات المطلوب تحقيقه.
وزاوية الطور النسبية بين عناصر الإشعاع تحدد وضع مجسم الإشعاع والاتجاه الرئيسي له في الفراغ، ويتم ذلك بإعطاء كل عنصر إشعاعي في مصفوفة الهوائي قيمة زاوية الطور المطلوبة له من خلال وحدة صغيرة هى مزحزح الطور.
وبهده الطريقة يمكن تحريك مجسم الإشعاع بدون تحريك الهوائي وهذا ما يسمى بالمسح الألكتروني السلبي.
ولكن يعيب هذا الأسلوبَ فَقْدُ جزء كبير من الطاقة خلال مزحزحات الطور في هوائيات المصفوفات السلبية.
وفي مقابل الهوائيات ذات المصفوفات السلبية هناك نوع حديث يعرف بالهوائيات ذات المصفوفات الايجابية، التي تحتوي على عدد كبير من العناصر المشعة وهي عبارة عن (موديلات) كل منها يشتمل على (مرسل- مستقبل) وفي هذه (الموديلات) يتم تجميع مكونات المرسل ومكونات المستقبل بحيث تكون قريبة جدا وملاصقة للعناصر المشعة ويتم ترتيبها بطريقة تسمح بتقليل مقدار الفقد في القدرة الميكرووية المرسلة من جهاز الرادار. وفي الهوائي النموذجي يتم تجميع عدة آلاف من (موديلات) (المرسل - المستقبل) التى يشع كل منها حوالي عشرة وات من طاقة الموجات الميكرووية.
ويستطيع مصممو الرادارات التى تستخدم هذة النوعية من الهوائيات اختيار أكثر الأشكال الموجية مناسبة لمتطلبات مجسم الاشعاع، الذي يسمح باستخلاص الأهداف المطلوبة من داخل ركام الشوشرة على الأمداء المطلوبة. ولقد أمكن باستغلال التقنيات الجديدة للهوائيات الإيجابية تغيير الأشكال الموجية للإرسال من نبضة الى أخرى أو هبة من عدة نبضات الى أخرى. ويتكون الرادار ذو هوائي المصفوفات الإيجابية من مقطورة الهوائي وواقٍ أو أي وسيلة أخرى لتجميع معدات وأجهزة المعالجة ومصادر القدرة وفي مثل هذه الهوائيات يتم إنتاج القدرة الميكرووية مع تقليل معدات وأجهزة الإرسال الضخمة التى كانت تستخدم في الرادارات التقليدية من الأجيال الأولى.
وكنتيجة طبيعية لهذه الهوائيات الإيجابية ظهرت تقنية جديدة تعرف باسم " التشكيل المهايئ الرقمي للإشعاع " الذي يسمح لمجسم إشعاع الهوائي أن يتغير طبقا لمطالب محددة. ويتم التطابق مع الهدف والظروف العملياتية التكتيكية مع تقليل احتمال تعرض جهاز الرادار للشوشرة. ولاشك أن هذه التقنية قد ساعدت في التغلب على عيوب الدوائر التقليدية لتقليل الفصوص الجانبية لمجسم الإشعاع الراداري، كما أن هذه التقنية قد أتاحت حصر مصادر الشوشرة المتعددة مع إمكانية الوصول في نفس الوقت الى أقصى درجة ممكنة من إخمادها.
وهذه التقنية أيضا تسمح لجهاز رادار واحد أن يقوم بعدة مهام وذلك بتفصيل شكل مجسم الإشعاع وتوظيف أسلوب المسح الراداري طبقا للمطلوب.
ويفضل مستخدمو الرادار العسكريون أجهزة الرادارات ذات المصفوفات الايجابية لأن هذه التقنية أصبحت تتحكم في تطوير الرادارات العسكرية في الوقت الحالي وحتى عام 2010م على الأقل.
وما يمنع زيادة انتشار هذه النوعية من رادارات المصفوفات الايجابية في الأسواق العالمية الآن وحالة التطوير المستمر فيها وأيضا ارتفاع أسعارها.