文：李思平

 在我國剛宣布將現役之F-16A/B Block20升級至F-16AM/BM，並向美國採購F-16 Block70，或俗稱之F-16V時，輿論便開始認真討論起機上各種關鍵升級，而其中最大的亮點就是它配備的AN/APG-83可變敏捷波束雷達（Scalable Agile Beam Radar，SABR），而這種雷達正是第五代戰機標配的主動相位陣列雷達（Active Phased Array Radar，AESA），效能比傳統的機械掃描雷達要優異不少，但是這種雷達到底是怎麼運作的呢？

 傳統機械雷達，例如原本F-16 Block20使用的AN/APG-66v3雷達一樣，需要靠天線後方的機械關節來轉向，以掃描到不同的位置，而相位陣列雷達則是靠改變波束的方向，以達到相同的目的，甚至可以同時掃描多點，達到機械雷達不可能做出的表現。但是有主動相位陣列雷達，也有被動相位陣列雷達，而這些強大的雷達到底是怎麼做到這樣的表現呢？以下就此兩大類進行探討。

 從傳統雷達到相位陣列

 傳統雷達的天線構造大多為碟盤狀，其雷達波的收發方向與碟盤方向是相同的；因此，才會需要改變天線的方向達到大範圍掃描。但是相位陣列雷達則是在一面固定天線上，裝有多個小雷達單元，而被動（Passive Electronically Scanned Array，PESA）與主動（AESA）的差異主要在於雷達波收發的方式。

 在F-16V上的AESA，一整個固定式的天線盤上有1020個雷達波收發單元，每個單元可各集成群，透過各自訊號的強弱來改變掃描方向，也能即時接收到多方位的雷達回波，有著掃描精度高、速度快的優點，甚至能區分單元針對特定或多個目標進行追蹤，而其他單元則繼續掃描。在早期，AESA有成本高昂、耗電量巨大且產生廢熱多等缺點，但在技術進步後，AESA是現代新銳武器最常使用的雷達，也是許多現役武器延壽的選擇。

 另一方面，PESA則是天線盤上的雷達波收發單元分離，最前端的天線單元僅負責接收雷達波，而雷達波的發射則是靠後方的訊號產生器，透過饋電的方式傳導到天線單元上，並透過電力的大小控制雷達波的射向，再由接收單元接收反射信號。在雷達波的發射路徑上，它與傳統的都卜勒雷達相似，但因為無須機械掃描，因此大大地加快了回波接收的速度。目前配備此種雷達最知名的載具，是俗稱為神盾艦的美國堤康德羅加級巡洋艦和勃克級驅逐艦，而以今日的標準來看，這種雷達雖不如AESA先進，但在1983年堤康德羅加級艦甫服役時，它卻是全世界最強的艦載雷達，且今日仍能滿足作戰需求。

 掃描速度左右戰場先機

 雷達系統就是武器系統的眼睛，而就跟人眼一樣，如果只單純看敵人一眼，是沒辦法準確推出目標的移動速率、距離甚至類型，因此需要多看幾眼，而雷達也往往需要多掃描幾次才能有正確的資訊。如艦載AN/SPS-48E對空搜索雷達來說，在第一次掃描到目標後，至少還需要對目標掃描2次，約等於完成旋轉3次，才能取得完整資料，全程費時12秒，而美國勃克級驅逐艦的SPY-1D被動相位陣列雷達則是一開始掃描到之後，即能直接對目標實施追蹤，因為控制電子掃描的速度要遠比機械快得多。

 儘管12秒聽起來不長，但當年美國海軍航艦打擊群最大的威脅，就是蘇聯具有貼海飛行能力的超音速反艦飛彈，這種威脅從雷達首次偵測到命中的時間僅30秒，且這還是最理想的狀況下，而如果船隻還是配備機械雷達的話，往往是沒時間啟動防空系統反制，僅能仰賴獨立運作的近迫防禦系統做最終的點防禦，完全不可能對航艦進行保衛。相對的，在配備SPY-1雷達之後，神盾艦可以把握黃金時間對飛彈進行攔截。

 另一方面，傳統雷達在發射雷達波後，由於有訊號容易散逸而產生大量旁波瓣，具有掃描品質下降、容易被敵雷達系統所偵知等缺點。相對的，電子掃描則能大幅減少這樣的問題，因為它能精準地控制雷達波射向，而這點在對於戰機來說尤其重要。

 F-16 Block20原本配備的機械雷達，可以在62公里外偵測到如F-16大小的目標，但F-16V的AESA雷達則能遠在87公里外即可偵測到，且也不容易在掃描時為對方所偵知。此外，AESA也可以輕易整合入合成孔徑雷達掃描能力，可以過濾掉複雜的地面與海面回波，從而精準分辨車輛和船隻的目標形體，使戰機具備強大的空對面攻擊能力。