雷達(dá)

相控陣?yán)走_(dá)的出現(xiàn)最初是為了防御導(dǎo)彈，通常工作在超高頻波段。在1960年至1980年間建造的相控陣?yán)走_(dá)，有幾個至今仍在使用。

表中列舉了部分使用電子掃描陣列的美軍雷達(dá)。第一批系統(tǒng)在二十世紀(jì)進(jìn)行開發(fā)，在二十一世紀(jì)投入使用。Northrop Grumman公司的機(jī)載系統(tǒng)主要由其前身Westinghouse and Norden公司開發(fā)研制。Raytheorn公司的機(jī)載系統(tǒng)主要由其前身Hughes Aircraft Company開發(fā)研制。

太空護(hù)欄系統(tǒng)(AN/FSY-3)是ESA技術(shù)很有意義的一次應(yīng)用。在2014年，美國空軍授予Lockheed Martin公司一份價(jià)值9.15億美元的合同用于建造太空護(hù)欄系統(tǒng)，該系統(tǒng)在2020年3月達(dá)到運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)工作在S波段，具有分開的發(fā)射和接收ESA陣列，分別包含36,000個單元和86,000個單元。該系統(tǒng)的峰值功率為2.69MW，此時(shí)每個單元的輸出功率大約為75W。在發(fā)射陣面中，每八個單元作為一組，共用一個射頻源。在接收陣面中，每個接收單元都是數(shù)字化的。由于發(fā)射陣列和接收陣列是分開的，一個是方形的，一個是菱形的，從而使得主平面不一致，“通過低水平的雙旁瓣，減小加權(quán)損失，使得所需的功率孔徑最小化?！边@種設(shè)計(jì)方案很簡單，但非常有效。

通信

在移動電話領(lǐng)域，對微波技術(shù)進(jìn)行了大量的投資，同時(shí)，也將電子掃描陣列應(yīng)用到天線設(shè)計(jì)中。例如，蜂窩基站通過波束合成技術(shù)提高了頻率的再用率。移動電話領(lǐng)域的5G革命很可能在手機(jī)中使用電子掃描陣列。

通信衛(wèi)星和互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星

通信是最早的衛(wèi)星服務(wù)之一。據(jù)報(bào)道，從早期的低軌道衛(wèi)星到如今的地球同步軌道的衛(wèi)星，有超過400顆衛(wèi)星提供通信服務(wù)。它們將大型可展開反射面天線與饋電系統(tǒng)相結(jié)合，為指定區(qū)域提供相關(guān)服務(wù)。Amazon，F(xiàn)acebook，Google和SpaceX均宣布了包含數(shù)千顆衛(wèi)星的星座計(jì)劃，通過較低的成本盡可能地增加總帶寬。衛(wèi)星的數(shù)量和有限的頻譜分配需要謹(jǐn)慎的頻譜管理和重復(fù)使用。

雷達(dá)衛(wèi)星

大多數(shù)的雷達(dá)衛(wèi)星使用的是ESA天線，而且已經(jīng)使用了很多年。下圖總結(jié)了使用反射面天線、平面天線和ESA天線的現(xiàn)有和計(jì)劃中的雷達(dá)衛(wèi)星。如圖所示的64個系統(tǒng)中，使用反射面天線的系統(tǒng)占比28%，用紅色的菱形表示;使用平面天線的系統(tǒng)占比14%，用綠色的菱形表示;使用ESA天線的系統(tǒng)占比58%，用藍(lán)色的菱形表示。

有些系統(tǒng)是由其他系統(tǒng)衍生而來。工作在X波段的系統(tǒng)中，TerraSAR和COSMO-SkyMed使用的是ESA天線，TecSAR和SAR-Lupe使用的是反射面天線。

工作在L波段的系統(tǒng)中，兩顆在軌衛(wèi)星，ALOS-2和SAOCOM使用的是ESA天線;兩顆計(jì)劃衛(wèi)星，NISAR和TanDEM-L使用的是反射面天線。顯然，這兩種技術(shù)都十分有用。

審核編輯：湯梓紅