作者aloba (aloba)
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標題Re: [提問]AESA和APAR的差別，賞金500P
時間Fri Nov 15 01:36:17 2024
畢竟在 BBS 上，寫文章還是要讓大家都看得懂比較好，
一堆專有名詞是很厲害，但程度不足的我，試著用正常人
的方式交流看看？
Beamforming 並不是什麼了不起的東西，直接跳到 Maxwell 或者
其他電磁學的描述也是可以，但可能就尾巴搖狗，有點繞遠路了。
早在十幾年前，一般的 PC / NB 在收音和播音，就導入 Beamforming了，
音場哪來 Maxwell 方程？所以 BF 的本質與 maxwell 無關，其實
就是高中程度的波概念而已。
應該很多人都玩過聲音軟體，一個聲音，經過處理後，聽起來可以
在前面，後面左邊右邊不同的位置，那就是 Beamforming，耳機手機
甚至 PC/NB 的麥克風，降噪也是用 Beamforming.
https://www.youtube.com/watch?v=etTcru7CrWU
這邊有一個影片，請大家開中文翻譯字幕，很簡單就了解 Beamforming了
觀念弄懂，數學什麼的並不是那麼重要，除非你要真的去算。
所以說，解釋 Beamforming 其實只是高中等級的波傳播而已。
收發陣列上讓數學麻煩了點，但信號本質上也只是時間序列處理。
從 Maxwell 出發，講一堆數學描述，是把事情變複雜的好方法，
但反而有點偏離了 Beamforming 的本質。
好，我們可以很容易從聲波的應用去類比電磁波：
降噪--->雷達接收時的雜訊消除
製造音場--->用平面天線做出掃描波束，雷達就不用轉來轉去
https://reurl.cc/WAakdO
這邊有很好的影片，你只要有高中程度的波概念，就已經可以了解
AESA 的原理，還有這些波束是怎麼製造出來的。
然後這個影片很快地就告訴你，這樣的應用在雷達上有什麼好處。
https://reurl.cc/qnzOdE
好，當我們一行數學都不用懂，就了解 Beam Forming 和
相陣列雷達的原理後，下面我就偷懶請 AI 解釋 APAR 和 AESA 的不同：
ChatGPT：
當然，讓我進一步詳細說明 APAR 和 AESA 的不同點：
1. 設計和技術結構
APAR（Active Phased Array Radar）：
APAR 使用主動相控陣技術，天線由許多發射和接收模塊組成，
這些模塊共同工作來控制雷達波束的方向。
雖然 APAR 具備主動發射技術，但這些模塊可能並非完全獨立，
而是共享一些關鍵的硬件或控制系統。這意味著 APAR 的波束
掃描速度和靈活性可能有限，特別是在面對高強度或多目標環境時。
AESA（Active Electronically Scanned Array）：
AESA 是一種更先進的相控陣技術，將每個雷達模組設計成完全獨立的
發射和接收單元。每個單元都具備自己的電源和控制系統，不依賴於其
他模塊。
這種設計允許 AESA 同時控制和發射多個波束，實現極高的波束掃描速度
，並且波束可以瞬間切換方向，幾乎沒有延遲。
2. 性能和效率
APAR：
整體性能相對較基礎，適合傳統的軍事或商業應用。當波束方向需要調整時，
APAR 的反應速度較慢，掃描靈活性有限。
當面對敵方電子干擾時，APAR 的抗干擾能力較弱，因為它的掃描和傳輸頻
率可能比較容易被敵方探測和攔截。
AESA：
AESA 提供了更快的波束調整速度，掃描速度達到毫秒級，適合複雜的作戰
環境和多目標追蹤。
具有更強的抗干擾能力，因為 AESA 可以快速改變發射頻率和掃描模式，
讓敵方很難攔截或干擾。它還可以進行頻率多樣化和隱蔽操作，增強雷達
系統的生存能力。
3. 可靠性和維護
APAR：
由於部分模塊共享資源，系統內的某一部分發生故障可能影響整個系統的運作，
維護難度和成本相對較高。
AESA：
每個模塊都是獨立的，即使某些模塊發生故障，整個系統仍能保持運行，
可靠性更高。維護時也可以針對單一模塊進行修理或更換，降低維護成本。
以上是APAR / AESA 比較是 AI 提供的答案，看似合理，請注意自行查證。
我的文章有錯誤也請指導，鞭小力一點～～～^^
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※ 編輯: aloba (42.73.185.226 臺灣), 11/15/2024 01:40:06
※ 編輯: aloba (42.73.185.226 臺灣), 11/15/2024 01:40:47
※ 編輯: aloba (42.73.185.226 臺灣), 11/15/2024 01:43:11
※ 編輯: aloba (42.73.185.226 臺灣), 11/15/2024 01:48:18
1F：推 airforce1101: 這要的理解很科普也不太對 11/15 07:42
2F：→ airforce1101: 電磁波就是要遵守馬克斯威爾方程組 11/15 07:43
3F：→ airforce1101: 波束成型的確是波的疊加 11/15 07:43
4F：→ airforce1101: 波的疊加怎麼做，這是跟馬克斯威爾方程組有關係 11/15 07:43
5F：→ cwchang2100 : 其實波束成型真的就只和波有關,聲音也是波,不一定 11/15 08:03
6F：推 airforce1101: 這個波怎麼產生跟馬克斯威爾有關 11/15 08:03
7F：→ cwchang2100 : 限制在電波.如果要理解的話,是可以不用考慮Maxwell 11/15 08:04
8F：→ cwchang2100 : 方程組.只有在雷達方面才需要考慮Maxwell方程式, 11/15 08:06
9F：→ cwchang2100 : 而且可能還跟Beamforming一點關係都沒有. 11/15 08:06
10F：推 airforce1101: 波是天線產生，天線輻射遵照方程組 11/15 08:15
11F：→ airforce1101: 所以你的天線設計、排列距離都會需要電磁波知識 11/15 08:16
12F：→ airforce1101: 怎麼會不相關 11/15 08:17
13F：→ airforce1101: 就算做模擬，也是在解方程組 11/15 08:19
14F：→ airforce1101: 討論的東西不是在雷達上面嗎？ 11/15 08:20
15F：→ cwchang2100 : 聲納也能做beamforming,請問如何硬凹Maxell方程呢? 11/15 08:29
16F：→ cwchang2100 : 聲納就沒有天線可用囉! 11/15 08:30
17F：→ cwchang2100 : 討論的主題是Beamforming,這可不一定只限於雷達喔! 11/15 08:33
18F：推 supersu1a : 科普就不要一堆專有名詞，尤其很多都是圈內普通的 11/15 08:52
19F：→ supersu1a : 關念，反而越講越複雜，是不知道ptt有多少工程師教 11/15 08:52
20F：→ supersu1a : 授在看嗎？ 11/15 08:52
21F：推 ejsizmmy : 馬克士威方程很基礎啊，普通高中物理必修 11/15 09:13
22F：推 airforce1101: 不好意思是我畫錯重點嗎？ 11/15 09:30
23F：→ airforce1101: 到底是要單純講波束成型 11/15 09:30
24F：→ airforce1101: 還是要在雷達上講怎麼做到波束成型 11/15 09:31
25F：→ airforce1101: 這兩者差很大 11/15 09:32
26F：→ airforce1101: 而且整串文討論就是收斂在雷達議題上 11/15 09:33
27F：→ x86t : 題目不是就是雷達上的波束成型嗎？ 11/15 09:34
28F：推 kdjf : 電磁波會硬解方程組和各種條件是因為有該死的電&磁 11/15 10:08
29F：→ kdjf : 兩組場，遠場看到的接近但不完全等於高中教做兩個的 11/15 10:08
30F：→ kdjf : 兩個點發射直接相加。高階的波束處理會連這種都算進 11/15 10:08
31F：→ kdjf : 去，是否實用我不是本行就不清楚 11/15 10:08
32F：→ kdjf : 聲波的beam forming這部分就單純很多 11/15 10:09
33F：推 kdjf : 進階一點的連怎麼處理各國發射源的非理想性(噪音， 11/15 10:14
34F：→ kdjf : 隨機或固定相差)都會摻進去 11/15 10:14
35F：→ metalfinally: 聲納的Beamforming主要是接收端的訊號處理 11/15 10:16
36F：→ metalfinally: 雷達的Beamforming有發射端的波形塑造，就比較複雜 11/15 10:18
37F：→ cwchang2100 : 聲納的beamforming也是注重發射端,像是SeaBat 7125 11/15 12:27
38F：→ cwchang2100 : 有512個beam.而且聲納玩的beamforming可能更多樣. 11/15 12:30
39F：→ cwchang2100 : Beamforming的原則就是那樣,利用波的重疊干涉來加強 11/15 12:31
40F：→ cwchang2100 : 特定方向的信號強度,不管哪一種波,這個原則是不變的 11/15 12:32
41F：→ cwchang2100 : 如果連基本的Beamforming原理都搞不清楚,就要強調 11/15 12:34
42F：→ cwchang2100 : 多難多複雜,但是又沒有實做過,只是一昧唬爛. 11/15 12:35
43F：→ cwchang2100 : 這有講得更清楚嗎?? 個人覺得根本只是拿來唬人而已. 11/15 12:36
44F：推 airforce1101: 沒有人質疑波的疊加 11/15 14:55
45F：→ airforce1101: 不是要討論這波怎麼產生，怎麼控制嗎？ 11/15 14:55
46F：→ airforce1101: 相差要怎麼做，實際上會有怎樣干擾 11/15 14:56
47F：→ airforce1101: 要在電磁議題討論，不就是討論這些，不然要討論什 11/15 14:57
48F：→ airforce1101: 麼 11/15 14:57
49F：推 airforce1101: 不然這回答就是聲學、光學的波束成型差不多技術啊 11/15 14:59
50F：推 airforce1101: 雙層電容、陶瓷電容都是電容 11/15 15:03
51F：→ airforce1101: 討論上會當成都是一樣東西來看嗎？ 11/15 15:03
52F：→ cwchang2100 : 波束成型明明就超越電磁議題,卻要規定只能講電磁?? 11/15 15:45
53F：→ cwchang2100 : 不就是在解釋何謂波束成型嗎? 現在已經有點莫名其妙 11/15 15:46
54F：→ cwchang2100 : 如果網友都已經懂何謂波束成型,不是就達到目的了? 11/15 15:46
55F：→ cwchang2100 : 應該不用又扯到啥電容問題,這也過於離題了吧?? 11/15 15:47
56F：→ cwchang2100 : 還是有人覺得講清楚波束成型還不夠!硬是離題才開心? 11/15 15:50
57F：推 airforce1101: 根本變成兩個題目 11/15 19:06
58F：推 airforce1101: 到底是誰離題 11/15 19:09
59F：→ cwchang2100 : 首先,波束成型(Beamforming)已經定案,就是純粹的波. 11/15 19:29
60F：→ cwchang2100 : 沒有必要和電磁學綁定.這看來是沒有問題的共識. 11/15 19:30
61F：→ cwchang2100 : 至於,後續有關電磁學的部分,或是電容,那請繼續! ;) 11/15 19:31
62F：推 airforce1101: 我們的定義不同，我先說抱歉，這也是別人文章。 11/15 19:31
63F：→ airforce1101: 主文就是雷達，討論是順著發展技術去探討怎麼完成 11/15 19:31
64F：→ airforce1101: 邊界很明確就是電磁領域 11/15 19:32
65F：→ cwchang2100 : 就像波如何產生? 如何控制電磁波? 請網友繼續發揮! 11/15 19:32
66F：→ airforce1101: 波束成型運用在電磁領域 11/15 19:32
67F：→ airforce1101: 怎麼永遠元件去做到這件事 11/15 19:32
68F：→ airforce1101: 用波來解釋聲學、光學場景沒問題 11/15 19:33
69F：→ cwchang2100 : 請您繼續發表您想討論的問題,就別往波束成型裡面鑽. 11/15 19:33
70F：→ cwchang2100 : 回到APAR和AESA的差別,個人以為是沒有差別的. 11/15 19:38
71F：→ cwchang2100 : 比較有差別的是PESA和AESA,有沒有Active是重點. 11/15 19:38
72F：→ cwchang2100 : Active代表每個單元都有獨立的發射源,所以稱Active. 11/15 19:39
73F：→ cwchang2100 : APAR既然前方有Active,也就代表有獨立發射源. 11/15 19:40
74F：→ cwchang2100 : AESA的ES代表電掃,APAR的PA代表相位陣列. 11/15 19:41
75F：→ cwchang2100 : 電掃(ES)是結果,相位陣列(PA)是手段. 11/15 19:42
76F：→ cwchang2100 : 因為現今的ES,多數是用PA來達成的,因此接近同義. 11/15 19:42
77F：→ cwchang2100 : 只有極為少數ES,用別的非PA手段達成,算是不同. 11/15 19:43
78F：→ cwchang2100 : 但是現實世界當中,幾乎找不太到這種雷達. 11/15 19:43
79F：→ cwchang2100 : 但我也不排除有這種特例存在,但是平常來看兩者同義. 11/15 19:44
80F：→ cwchang2100 : 本文作者,有點硬把APAR歸為介於AESA和PESA中間. 11/15 19:47
81F：→ cwchang2100 : 個人以為並沒有這種需要,一般文章也不像是這麼分的. 11/15 19:47
82F：推 kdjf : 特定的APAR就沒有scan的能力當然不是AESA... 11/16 00:20
83F：→ kdjf : 到底是有沒有讀內文啦？ 11/16 00:20
84F：→ cwchang2100 : 估計你看不懂我寫什麼.我有寫APAR沒有Scan能力嗎? 11/16 00:33
85F：→ cwchang2100 : 什麼都看不懂,只會亂噴.不知道在噴什麼?莫名其妙... 11/16 00:35
86F：推 ejsizmmy : APAR大多數是AESA但不能直接等於AESA 11/16 13:57