波長(cm)

5~7.5

E頻：10~15

F頻：7.5~10

平面80

飛彈大小目標：50~60km

掠海反艦飛彈：23km

飛彈大小目標：60km

掠海反艦飛彈：20km

義大利：MPAR被動相位陣列雷達

由義大利Aelenla公司主導研發的 歐洲多功能相位陣列雷達（European Multifunction Phased Array Radar，EMPAR）為被動式相陣雷達 （義大利軍方編號為AN/SPY-790），是義大利1980年代初期開始研發的新一代地對空飛彈系統的雷達部分，其中EMPAR雷達的研製合約在1986年簽署；爾後義大利與法國展開合作，將雙方的計畫予以合併成為「未來面對空反飛彈系統」（FSAF），不過雙方仍分別採用 自家發展的射控雷達。Alenia是EMPAR的主承包商，負責系統整合、前端雷達天線、後端發射機，以及後端系統的MARA電腦、MAGICS多功能顯控台與50%的軟體；此外，Marconi英國分公司負責EMPAR相關的所有數位資料傳輸鏈， 包括無線電頻率接收機與信號處理等。 最初EMPAR總共考慮過類似美國SPY-1的四面固定式天線構型、類似英國SAMPSON的雙面背接旋轉天線構型等，最後基於成本和重量等考量，採用了現行的單面旋轉式陣列天線。EMPAR在2006年形成初始作戰能力（IOC）。

EMPAR系統分為下列各部分：一具C/G頻旋轉式單面被動相位陣列雷達、一具高功率後端行波管發射機、一套兩段式變頻轉換超外差接收器（具有3分貝雜波指數）、具備中/低脈衝回復頻 率可變式波形的數位化脈衝壓縮器、後端中央戰電腦等等。EMPAR在甲板以上的部位（含旋轉天線）重2500kg，尺寸為2.1m x 2.2m x 1.01m；球型天線罩直徑5m，重350kg，下甲板設備重6000kg。 EMPAR的中央電腦負責一切的控制協調工作，包括雷達指揮控制、信號資料處理、內建式檢測儀(BITE)的監視、控制所有外部介面與通訊等等，主要的後端軟體都由Aelenla負責發展。 EMPAR擁有數位脈衝壓縮、頻率變捷等先進信號處理技術可負責對空搜索、追蹤並對在空中飛行的Aster-15/30防空飛彈提供上鏈（up-link）指令傳輸，使用一個方形單面旋轉式陣列天線，天線尺寸為長、寬各1.5m，轉速為60轉/分，採用G/C頻(波長5~7.5cm)操作，方形天線由2160個小型陣列天線單元（四位元的PIN二級管相移器 ）構成，射頻能量由後端行波管（TWT）發射機提供，峰值輸出功率120kw；而此天線由一個半球型護罩保護著。天線與垂直方向成30度傾斜，波束移動範圍涵蓋 正/負45度水平方位角以及從-20至+60度的垂直俯仰角，天線本身靠著旋轉基座進行360度水平掃描。 EMPAR天線的相移器單元由一個波束機進行控制，筆狀波束寬約2.6度，脈衝對脈衝(Pulse-to- Pulse)的頻率變捷範圍在5GHz正負10%之內，雷達發射機與射頻餽送源能為單脈衝波形提供單一或兩個不同的 頻道。天線接收到回波後，送入多通道接收器（multi-channel receiver），由自適應陣列信號處理器（Adative Array Signal Processor）與一個後端管理電腦處理，具有干擾抑制（jammer suppression）、雜波消除（cutter cancellation）、恆虛警率（Constant False-alarm Rate，CFAR）目標處理、目標位置測量、目標追蹤、背景環境分析等功能，後端的信號處理器使用可邊程架構以及現成商規組件（COTS）。 為了消除進入主波瓣與旁波瓣的雜訊，EMPAR使用自適應技術，透過天線陣列邊緣的單元與主陣列協同定位，標定出干擾源的方向，進行旁波瓣對消（Sode Lobe Cancellation）與旁瓣遮蔽（Side Lobe Blanking）等抑制干擾措施。EMPAR對戰機大小目標（2平方公尺）的最大搜索距離約150~180km，對飛彈大小的目標(雷達節面積0.1平方公尺)的搜索距離為50~60km，對掠海反艦飛彈搜索距離則為23km，可同時偵測300個目標，追蹤(即優先處理)其中50個目標，並同時導引24枚Aster系列防空飛彈接戰12個最具威脅性的目標。 據Maconi公司的資料，EMPAR對於0至2度俯衝的超低空目標，以及以40至70度俯角俯衝的高角度目標的搜索距離有所不同。

與採用四面固定式陣列天線的SPY-1、APAR等相陣雷達系統相比，EMPAR、ARABEL之類採用單面式旋轉陣列天線的相陣雷達無論在成本、重量與體積方面皆比前者低，但是目標更新速率就比前者差；不過，EMPAR、ARABEL的天線轉速高達每分鐘60轉，大致上還是擁有足夠的目標更新速率。

此外，水平線飛彈驅逐艦上另裝有一具CEC Marconi(現為Alenia Marconi Systems，AMS)的S-1850M長程3D電子掃瞄對空/平面監視雷達（另有專文介紹），做為EMPAR雷達的輔助。SS-1850M由Thales與英國CEC Marconi合作研發，使用SMART-L雷達的天線硬體，結合CEC Marconi的後端系統，信號處理能力與抗干擾能力較原版SMART-L更為強大。S-1850M水平旋轉速率同為每分鐘12轉，垂直向偵測範圍從0度到70度，具備優良的電子穩定技術與自動追蹤能力，對大型飛機的最大偵測距離超過400km，對戰機等級目標的偵測距離可達220km，可同時追蹤1000個空中目標與100個海面目標，具備偵測大氣圈外彈道飛彈的潛力，並 能在65km外截獲具有匿蹤設計的目標。

義大利加富爾號(Conte de Cavour C-552)航空母艦上的EMPAR雷達；撤除外部球型保護罩後，

露出了原本的單面旋轉陣列天線。

EMPAR的原型首先在陸地上完成測試，而艦載EMPAR雷達原型系統則利用義大利海軍的 山地步兵級(Alpino class)巡防艦龍騎兵號(Carabinere F-581)進行海上測試。配備於水平線飛彈驅逐艦上的量產型EMPAR從2002年起開始生產，而義大利加富爾號(Conte de Cavour C-552）輕型航空母艦也配備EMPAR雷達。將來EMPAR雷達也可能藉由提升發射機功率等改進而發展出戰術彈道飛彈的偵測能力，並以此搭配新發展的Aster-45防空飛彈，成為戰術彈道飛彈防禦系統。

隨著FSAS在1997年展開的第二階段開發（Phase 2），EMPAR也進行相對應的改良，包括提高電子反反制能力（ECCM）、減輕系統體積重量、提高可靠度等，並根據主要防空飛彈系統（PAAMS）的需求擴充性能，使之能滿足近程、中程區域防空需要。

EMPAR MFRA多功能主動相位陣列雷達（KRONOS Grand Naval）

EMPAR MFRA主動相位陣列雷達

從1990年代末開始，義大利Selex ES以EMPAR為基礎進一步改良，以新型主動相位陣列雷達天線取代元本的被動相位陣列天線系統（仍為單面旋轉陣列天線） ，稱為EMPAR MFRA多功能主動相位陣列雷達（Multi Functional Radar Active），仍使用C頻操作，能同時執行監視、追蹤、導引防空飛彈等功能。在EMPAR MFRA項目中，包括建立砷化鎵（GaAs）和氮化鎵（GaN）T/R組建在內的20年發展路線圖。義大利海軍版的FREMM多任務巡防艦 Carlo Bergamini級就使用EMPAR MFRA雷達系統。爾後EMPAR MFRA被改稱為KRONOS系列（見下文）的Grand Naval型。

EMPAR MFRA主動相位陣列雷達的收/發模組（T/R Module，TRM） （又稱為MPK-C）技術由SELEX系統整合（Sistemi Integrati）公司開發。其微波積體電路（MMIC）單元由四種MMIC晶片構成，一個通用角位MMIC負責相位/振幅（phase-amplitude）控制，一個發送/接收切換（T/R switching）以及放大控制（amplification）組件，一個驅動器與高放大器（high amplifier）MMIC組件作為發射鏈（Tx-chain），一個低雜訊放大器（LNA）MMIC結合相關的限制保護電路（limiter protection circuit）整合在低溫共燒多層陶瓷（Low Temperature Cofired Multilayer Ceramics，LTCC）基底上作為接收練（Rx-chian）。C波段T/R模組在18%頻寬、輸出8W左右的功率範圍下，接收噪訊低於4dB；射頻相位/振幅控制（RF-signnal phase amplitude control）是六位元360度相移器（phase shifter），相位控制精確度在正負2度以內，增益設定32dB的情況下相位控制精確度在正負3度以內。調幅（AM）與調相（PM）在週期100微秒（us）、工作溫度攝氏30至70度的情況下，脈衝至脈衝（Pulse to Pulse）穩定性好於75dB。在SELEX系統整合的努力下，隨後進一步開發出輸出功率15W的C波段TRM核心模組，尺寸與聯接介面都與原本的8W TRM單元相同，可提高雷達性能。

依照EMPAR MFRA的設計，其陣列天線重量維持在與先前被動版本相似的水平（約2500kg），下甲板後端系統重量則從原本6340kg減至3400kg，而船艦平台的供電需求也從原本的127千伏安陪（KVA）降至60KVA。EMPAR MFRA仍採用C/G波段操作，相位陣列天線（稱為平面陣列單元，Planar Array Unit，PAU）由48個主動陣列條（Active Row Plate）構成，主動陣列條最多由54個微波積體電路（MMIC）製作的收/發模組（TRM）構成（又稱為MPK-C），整個天線陣列擁有2160個TRM（與原本被動陣列式EMPAR的相移器數目相同），每個TRM都能快速從天線陣列上抽換；天線轉速維持60轉/分，波束的掃描範圍是垂直向正負各45度、水平向正負各60度，監視模式下波束俯仰範圍0~+70度，追蹤模式下波束俯仰範圍0~+85度，最大對空探測距離大於300km，對戰鬥機目標的探測距離120~150km，對掠海反艦飛彈的探測距離約25km，能同時追蹤超過300個水面/空中目標，並同時導引16枚Aster-15/30防空飛彈接戰。天線系統平均故障間隔（MTBF）超過3000小時，平均修復時間（MTTR）小於45分鐘。 而後端的控制處理系統稱為雷達接收處理器管理單元（Radar Receiver Processor Management Unit，RRPMU）。

而義大利在2010年代後期建造的最後兩艘（第九、第十艘）FREMM還打算採用進一步升級的EMPAR MFRA 4FF，使用四面固定式主動陣列天線，探測範圍是先前單面旋轉天線的EMPAR MFRA的三倍，並具有一定的探測戰術彈道飛彈的能力。之後Selex ES以EMPAR MFRA的技術為基礎進一步發展出新的KRONOS艦載主動相位陣列雷達系列（見下文）。咸信EMPAR MFRA 4FF就應用了KRONOS的相關技術。

SELEX系統整合公司也持續改進主動相位陣列雷達TRM的技術，短期包括改進TRM組件的設計、減少體積重量並增加工作效率，透過引進多功能微波積體電路（MMIC）技術減少GaAs半導體器件的數量，提高整合程度、減少內部佈線連結，將MMIC單元的工作溫度降至攝氏60度來減少熱消耗等等。長期發展則是引進更先進的半導體技術來製作MMIC，前端電磁輻射收/發部位改用氮化鎵（GaN）半導體技術的器件，後端（相位與振幅控制、上/下轉換(Up/Down conversion)、數位/類比(DA)與類比/數位(AD)轉換、直接數位轉換至信號處理器）則使用矽或矽鍺（Silicon Germanium）半導體技術，透過3D高/低溫共燒多層陶瓷（High and Low Temperature Cofired Multilayer Ceramics，HTCC/LTCC）的整合基底封裝（Integral Substrate Package，ISP）以及低成本多層基底（Multi-Layered Substrate）技術提高組件整合程度、引進高熱傳導散熱器來提高工作效率等。

義大利：Kronos主動相位陣列雷達

義大利金融集團在2000年代後期開發的Kronos主動相位陣列雷達，

此系列雷達的衍生型將取代義大利海軍原有的EMPAR。

在2014年巴林航空展展出的Kronos主動相位陣列雷達，安裝在一個伸縮桅杆上，使用機械旋轉天線。

Kronos主動相位陣列雷達的天線。

在2000年代，義大利金融集團（Finmeccanica）旗下SELEX Sistemi Integrati （SI）（日後併入李奧納多(Leonardo )集團）推出Kronos多功能主動相位陣列雷達，適合裝備於中、小型艦艇或岸基單位 ，其中岸基版可安裝在一個20英尺長的ISO標準集裝箱內。Kronos的相關技術是基於先前EMPAR MFRA主動相位陣列雷達（早期型號的EMPAR是被動相位陣列雷達，天線由無源的相移器構成 ，由後端行波管發射機提供能量，EMPAR MFRA是改用主動陣列天線的版本）進一步發展而成 ，系統設計能輕易擴充/裁減，依照客戶需求組成不同構型（例如天線陣面包含的T/R組件數量 、採用單面旋轉天線或四面固定天線等）來滿足各種需求，反應速率、波形自適應能力 與抗干擾能力大幅提高，可靠度與可維修性也有所進步。Kronos的許多組件（例如主動相位陣列射頻組件） 都直接沿用EMPAR MFRA。

Kronos採用全固態組件，陣列的發送/接收單元（Transmit Receive Modules，TRM）以砷化鎵半導體（GaAs）技術製造（日後應會換成氮化鎵(GaN)半導體組件），安裝在稱為數位化主動磚塊（Digital Active Tile）的模塊上 ，功能涵蓋對空與對海監視、精確追蹤、威脅識別與射控/上鏈能力；其電子掃描多波束在水平與垂直向掃描， 具備搜索同時追蹤（track while scan）能力 ，並可為包括Aster、MICA等防空飛彈提供射控制導。李奧納多宣稱，Kronos是歐洲第一種全數位化主動相位陣列雷達，無論信號發射、接收處理都實現了數位化。標準的Krnos陣列天線（C波段）尺寸為205 x 85 x 76 cm，由16個主動陣列條（Active Row Plate）構成，總共有604個收/發模組（TRM），上部構造（含天線、旋轉基座等）重量約970kg；每個TRM等於是一個可獨立運作的小型雷達單元，有自己獨立的供電與控制單元，因此個別TRM的失效不會影響整個雷達系統運作。Kronos的旁波瓣小於40dB，能偵測外來干擾波並標定方向，具備自適應能力（Self Adative）、自適應降低虛警能力（Adaptive CFAR） 、目標動態指示能力（MTD/MTI）、優化的扇區內波束駐留時間（dwell-time over full sector）。Kronos的平均重大故障間隔（Mean Time Between Critical Failure.，MTBCF）在2000小時以上，而故障發生時的平均修復時間（Mean Time To Repair，MTTR）小於45分鐘。在2011年11月初，泰國簽約訂購Krnos雷達，合約價值2500萬歐元，來裝備於海軍艦艇。

Kronos有L、C、X波段操作等版本，其中C波段監視距離180km，最大偵測距離可延伸到250km（另一說是300km），可獨立執行監視、目標追蹤任務，能在20到25公里的距離上截獲雷達截面積0.1平方公尺、速度1000m/s、高度7m的目標（如掠海反艦飛彈），最多能同時追蹤300個目標，使用單脈衝（mono-pulse measurement）測量，天線陣列整合有旁波瓣消除單元與敵我識別天線，單面陣列天線的電子掃描波束橫向掃描方位位左右各45度、垂直向為俯仰各60度，平時監視時波束 俯仰範圍0~70度，追蹤時為0~85度，能應付大角度俯衝來襲的空中目標；C波段有單天線機械旋轉版本（轉速每秒或每4秒一週），以及四面固定陣列天線版本。

至於Kronos X波段版稱為Kronos StarFire，擔負近距離空域追蹤監視以及武器射控指引等，使用四面固定式陣列天線。L波段版Kronos長程對空監視雷達稱為Power Shield或Zeus，採用單面旋轉天線，天線陣列面積約40平方公尺，有效工作距離大於500km，最大監視距離約1500至2000km。

在2014年，義大利海軍表示將以Kronos系列雷達換裝所有主戰艦艇，因此 第一代被動式EMPAR相位陣列雷達（用在兩艘水平線飛彈驅逐艦與10艘FREMM巡防艦）都會被取代， 並裝備在2014年起推動的新一代多任務巡防艦上。 此外，義大利海軍也會以Selex公司開發的RAN-40L（SPS-798）L頻三維長程對空搜索雷達來 取代S1850M長程三維監視雷達（用於水平線飛彈驅逐艦上）。 義大利2010年代規劃的PPA多任務巡防艦 以新型兩棲突擊艦（LHD）都採用 Kronos主動相位陣列雷達，其中PAA巡防艦依照衍生型號使用C、X波段或雙波段版本（C/X組合，稱為Kronos AESA 3D DBR 4FF）版本，兩棲突擊艦則兼具Kronos的L波段「Power Shield」長程雷達以及C/X雙波段雷達。

在2019年5月由美國領導的Formidable Shield 2019多國海軍艦隊防空演習中，義大利海軍派出換裝新版EMPAR MFRA多功能主動相位陣雷達（即KRONOS Grand Naval）的FREMM巡防艦首艦卡洛.伯伽米尼號（Carlo Bergamini F-590），成功探測、識別、追蹤了彈道飛彈目標，展現了優秀的精確性，證實EMPAR MFRA擁有彈道飛彈偵測能力。在演習場景中，包括單艦單獨進行彈道導彈偵測，以及敵方彈道飛彈和一般超音速反艦飛彈同時來襲的整合艦隊防空（IAMD）場景。在演習中，卡洛.伯伽米尼號作為多國艦隊的警戒艦；在防禦彈道飛彈的場景中，艦上EMPAR MFRA雷達能夠偵測與追蹤彈道飛彈發射，並預測其彈著點，隨後通過北約作戰網絡將資料分享給友軍，協助彈道飛彈攔截工作。

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