波長(cm)

E頻：10~15

F頻：7.5~10

前言

英國版PAAMS的射控/對空搜索雷達為一具Type 1045參孫（Sampson）S(E/F)頻(E頻：波長10~15cm；F頻：波長7.5~10cm)主動式多功能相陣雷達，是稍早英國一項國家科技展示雷達計畫的產物──多功能電子掃瞄雷達(Multi-function Electroically Scanned Adaptive Radar，MESAR)的艦載衍生型。MESAR/Sampson是全固態組件的多功能相位陣列雷達，也是全世界最早應用具有自適應性（Self-adaptive）的數位波束成形技術（Digital Beam Forming，DBF）的雷達之一。

MESAR計畫1982年6月於展開，由英國國防部的防衛測試與研究署（Defence Evaluation & Research Agency，DERA）主導 ，並資助普來西公司(Plessey)進行研究，此外洛克.馬諾中心（Roke Manor Research）」有參與。MESAR相位陣列雷達T/R組件所需的砷化鎵半導體（GaAs）由普來西的卡斯沃研究中心（Caswell Research Centre）負責開發。日後由MESAR衍生出的雷達包括艦載的Sampson（最初曾名為Trisar），以及高性能雷達（HPR）地面移動形式。MESAR的全固態數位波束成形相位陣列雷達技術提供許多發展潛力，包括：

1.由於T/R收發單元與天線組件幾乎直接耦合，所以高能耗損小，能量利用率高，也降低了雜信。

2.尖峰功率低，能降低收/發（T/R）組件與輸餽電系統成本。

3.能為特定要求，以程式編寫的方式專門設計特定波形。

4.藉由數位波束成形以及天線信號處理等技術實現超高的分辨率。

5.具有極佳的消除旁波瓣能力，利於抗干擾。

6.能以一具雷達實現多種功能與工作模式，可同時進行搜索與多目標的三度空間精確追蹤。

7.全固態組件大大提高系統可靠度與可維修性。

8.採用新型自適應數位波束成形技術（Adative DBF），以數位方式實現瞬時多波束即時自適應，結合波形處理與天線波束的自適應處理，根本性地提高雷達各項性能（包括對抗雜波干擾等）。簡單地說，自適應性DBF透過動態調整波束生成的參數（包含功率、相位、波形等），優化特定方位的雷達波束信號或降低其他特定來源/方位的訊號，並改進信號對干擾加雜訊比（SNIR），進而有效地克服電子干擾。除此之外，21世紀以來民間的行動通訊、衛星通信、WiFi無線等活動急速增加，進而擠壓了S波段軍用雷達的運作頻道，而自適應性技術在這種環境下對於雷達系統工作的韌性極為重要。

MESAR雷達系統由天線陣面、收/發組件（T/R）、自適應數位波束形成器、可編程的數位波形產生器、數位脈衝壓縮器、可編程的信號處理器、雷達控制台、波束控制和數據處理器（BMDP）、點跡處理器、慢跟蹤器等部分組成。

MESAR採用開循環自適應對消干擾方式的數位波束成形，經過放大與移相後將各相鄰T/R單元的信號通過微帶線網路合成射頻信號。整個MESAR數位波束成形（DBF）陣列分為16個子陣列，每個子陣列連接一個數位基頻接收器；數位基頻接收器將天線接收的信號放大、濾波並下變頻至基頻之後傳送到8位元數位/類比轉換器（D/A converter），每一路數位信號與加權係數相乘（加權係數是根據16個數位接收器頻道接收訊號採樣推導的斜方差矩陣而得到，目的是使數位波束成形器輸出的干擾降至最低），把一個或多個脈衝重覆週期所有距離單元對應的數據儲存下來，對這些數據依照當時相對應的重複週期所計算的加權係數進行加權計算，得到擁有15個自由度的自適應陣列，具有很強的自適應調適能力，能有效消除旁波瓣與雜波干擾。MESAR使用可程式化的數位波形產生器、數位脈衝壓縮器（將回波與匹配濾波器採樣的加權函數相乘並進行512點快速傅利葉轉換，匹配濾波器係數可以控制，經過加權來消除旁辦干擾，脈衝壓縮比256並可擴展到512，工作頻率10MHz以上）以及可程式化 的信號處理器（用來處理雷達任務發射的脈衝壓縮雷達信號，並以分點跡形式作為距離檢測的主要輸出，功能包括多都卜勒濾波、恆虛警率(CFAR)與門檻檢測等）。其中，信號處理器是一具AMT分散式陣列處理機（1CCDAP510），並有1024個附帶儲存體的平行處理單元（以32X32排程陣列），整個處理器佔用的體積不超過0.028立方公尺（1立方英尺）。信號處理器陣列以組合語言或高階的DAP Fortran語言編寫程序，由雷達控制器選擇最佳的發射波形，然後調用處理演算法的相對應組合。

MESAR應用了單捷變波束、寬頻頻率捷變、可以改變的監視數據與追蹤更新速率、可程式化選擇的脈衝重複頻率、被擴展和被壓縮的脈衝寬度等。MESAR的數位波束成形技術能同時獲得三種波束，和波束用於測距，差波束用於測量角度與追蹤，旁波瓣匿隱波束用於對抗雜波與干擾。如果要發展反彈道飛彈能力，MESAR雷達的可程式化特性能充分與反彈道飛彈相關模組充分結合，為大量的計算機編程工作提供有效的辦法。

MESAR的每個T/R單元由八個組件構成，其中接收用的低噪聲功率放大器（LNA）、四位相移器、接收與發射開關 等都以砷化鎵半導體（GaAs）的單一微波積體電路（MMIC）技術製程，而功率輸出級、驅動級以及PIN二極管限幅器等則是分立的GaAs器件；這些組件都被封裝在一塊氧化鋁基板上。每個LNA組件是由二個級聯GaAs MMIC LNA組成，四位相移器使用二個GaAs MMIC開關晶片，收/發開關是採用一個小型金屬氧化物半導體場效應晶體管（MESFET）；驅動放大器採用常規的二級混合設計，使用了二個GaAs功率FET。MESAR 1每個T/R組件不包含散熱器的尺寸為40mm x 117.5mm x 10mm，其中三個分立的射頻組件佔據18.5平方公分面積的空間，剩餘的28.5平方公分面積則是混合積體控制電路，全重135g。全固態的MESAR可靠性極高，單一T/R組件的平均故障間隔（MTBF）高達10萬小時，整個陣列的MTBF約5000小時。普來西公司表示，MESAR的每個T/R組件單位生產成本不超過250英鎊，理論上一個擁有四面陣列、每個陣列由1000多個T/R組件構成的MESAR系統的總成本約100萬英鎊。

實驗型MESAR的天線陣面為八角形，只有單一陣面，尺寸為1.8x1.8m，陣面能容納1060個單元（以三角形柵格排列），其中有918個為T/R模組；每個單元採用開端矩形波導，以蝴蝶結領帶（bow-tie）狀的激勵器來饋電，能發射水平極化波。此種結構設計較為簡單，能降低陣面的單元成本。天線陣面的結構為玻璃纖維強化塑膠（GRP），表面噴塗金屬，，具有結構重量輕、導電性良好的特性，而整個陣面外層再覆蓋一層熱塑聚碳膠脂，使陣面單元與外部空氣、水氣隔絕。

MESAR-1雷達的天線陣列（單面），呈八角型 ，陣面能容納1060個單元，以三角形柵格排列。

第一代MESAR原型雷達的定義階段從1985年展開，在1988年完成整體驗證工作，並在1991年推出第一套MESAR-1原型雷達 ，測試工作從1989年持續到1995年，測試地點包括英格蘭南岸的懷特島（Isle of Wight）的柯維斯（Cowes），以及蘇格蘭西岸的West Freugh。MESAR-1每面天線原訂使用916個砷化鎵T/R元件，但因節省成本而只使用156個，每個T/R組件由一個尖峰功率2W的發射機（佔空比(Mean Duty Ratio）約25% ）、低聲噪接收器、T/R轉換開關、四位元（bits）的數位相移器以及組件控制電路構成。MESAR-1工作頻率為S頻（佔S頻帶的20%） ，T/R組件的1dB增益壓縮的輸出功率為28dBm，發射增益大於22dB，接收增益為26.5dB，對應的聲噪係數是3.8dB，1dB接收增益壓縮輸出功率為28dBm。脈衝長度0.1微秒（0.1µ）~1000豪秒（milli-sec） ，追蹤模式的頻寬為36微秒，監視搜索模式的頻寬為40微秒，脈衝重複頻率500Hz，波束掃描範圍是水平左/右各45度以及俯仰-35~+37.5度，距離分辨率（Range discrimination）30公尺，數位脈衝壓縮比例（Pulse Compression-Digita）是256：1（原計畫是512：1），目標追蹤速率（Target Velocity）最高1000m/s，寬邊（broadside）的天線波束角（Antenna Beam Width）是3.4度（接收）與3.1度（發射）。

MESAR-2雷達的天線陣列。

第二代的MESAR-2於1992年推出，整個T/R組件以印刷電路板技術製作成單一微波積體電路（MMIC），以四個T/R組件為一組的方式製造 ；相較於原本MESAR-1每個T/R模組包含MMIC以及分立晶體管功率放大器（power amplification）組件（需要更多工序來組裝），MESAR 2整個T/R模組含相移器、功率放大組件等全部製成MMIC模組，不僅體積與重量更低、製造更為簡化、產品均一性能有更好的控制，而且利於更換 。MESAR-2的陣面由316個T/R模組構成，每個模組由四個T/R元件構成，因此總共有1246個天線組件元件，每個元件尖峰功率10W，佔空比（duty cycle） 30%，頻率捷變（Agile Frequency Range）2.7~3.3 GHz，有效偵測距離400km。MESAR-2於1993年交給DRA進行一系列驗證，1995年8月完成整個測試工作，至此英國總共在MESAR項目投資了500萬英鎊。

MESAR是純粹作為技術研發的項目，並不包括發展出實用型號。在1989年，英國另外啟動一個項目，以MESAR的技術發展實用化艦載固態電子掃描雷達項目（早期曾稱為Trisar），當時展開了一部份的設計工作；由於保密，這個項目直到1991年才曝光。原本西門子-普來西（Siemens-Plessy）估計這個艦載版MESAR雷達能在1994年完成設計，但由於當時MESAR獲得較高的優先度，因此艦載實用化的進展緩慢。

MESAR-2在1994年完成後，英國才在1995年起正式發展MESAR的艦載版──Sampson相位陣列雷達，延續了MESAR系列的主要關鍵技術如砷化鎵（GaAS）半導體技術製造的T/R組件、多重低功率模組、氣冷方式。在1997年，普來西被英國航太集團（BAE）購併，成為BAE旗下的英國航太防衛公司(British Aerospace Defence System，BADS)的一部份。在1998年，BAE System與義大利Finmeccanica 合資成立阿勒尼亞.馬可尼系統（Alenia Marconi Systems，AMS），包括BADS；後來又歷經拆解，成為BAE System的系統整合部門（BAE Systems Integrated System Technologies ，BAES Insyte），而BAES Insyte到2010年又整合到BAE Systems的海軍事業群。在1999年，BADS完成第一部Sampson的原型雷達並展開測試 ，同年10月並獲得英國政府一筆1億6000萬美元的發展合約。在2000年初，MESAR的擁有權已經轉移給英國政府。

在2000年，BAE System也開始進一步進行MESAR 3展示計畫，是MESAR 2的延續，其中包含彈道飛彈偵測的驗證；此外，其他研究項目還包括新的智慧型雷達管理（Intelligent Radar Manager，IRM）技術等。此錢英國BAE、法國Thomson-CSF以及西班牙馬德里大學（Univer-sity of Madrid）已經針對IRM項目進行了為期四年的研究，內容包括利用人工智慧（artificial intelligence）技術管理雷達資源。MESAR-2已經在測試中展現了偵測彈道飛彈的潛力，連美國國防部都感到高度興趣， 在2001年與英國展開合作，將MESAR-2送至美國白沙測試場，測試該雷達偵測追蹤彈頭的能力， 並協助研究在彈頭重返大氣階段時從分離碎屑中分辨彈頭的能力。在此階段，MESAR堪稱世界上最強大、 最成熟的主動相位陣列雷達計畫。

Sampson的第二部與第三部原型機分別於2000年中旬與下旬推出，生產線於2003年完成，第一台實際裝艦的生產型於2004年出廠，並裝上勇敢號驅逐艦（HMS Darine D-32）進行測試。較早的MESAR-1以及MESAR-2雷達都使用單面固定式陣列天線，若要涵蓋360度方位角則需在前後左右各安裝一面天線 。最初BAE打算使用四面固定式陣列天線的組合，甚至曾考慮在上方增設第五部天線、專門針對天頂方向來的目標，但由於成本限制，最後實用化的Sampson使用一個一體兩面式旋轉陣列天線來涵蓋所有的方位角。

早先當英國仍參與CNGF計畫的時候，就曾在PAAMS的射控雷達部分與與法、義產生歧見：法、義當然主張採用這兩國主導的EMPAR C波段被動相位陣列雷達，而英國則堅持使用自家MESAR衍生而來的Sampson，爭執的起因就是雙方海軍的需求有所不同 ，皇家海軍的艦隊防空需求比法、義嚴苛得多，必須使用性能高檔的Sampson。退出CNGF後，英國自行設計類似於CNGF的Type-45飛彈驅逐艦，仍然沿用PAAMS以及Sampson雷達。

高檔的Sampson雷達

在2007年3月30日，第一套量產型Sampson相位陣列雷達 系統正在進行吊裝作業，

準備裝上Type-45驅逐艦首艦勇敢上（HMS Daring D-32）。

在2000年10月，Sampson雷達獲得全工程發展合約，價值約1億英鎊（1.54億美元），合約包括到2004年共交付三套先期生產型雷達進行測試與評估，以及一套供首艘Type-45驅逐艦使用的生產型。在2002年9月，BAE System在英國南部懷特島（Isle White）啟用了柯維斯雷達測試設施（Cowes Radar Integration Test Facility，CRITF）來配合Sampson雷達的測試工作。由於當時皇家海軍打算建造12艘Type-45，因此評估Sampson雷達將有11套後續量產型的訂單；為此，當時BAE System曾打算直接在Cowe測試設施設置新的生產線；不過隨著Type-45後續建造數量的不確定性越來越高（最後只建造六艘），在柯維斯直接設置生產線的計畫遂在2003年左右取消。 在2003年12月，英國與BAE System簽約，購買後續五套量產型Sampson雷達，供已經確定建造的Type-45二至六號艦使用。約在2005年8月，由於Sampson雷達的發展與製造工作面臨許多問題，整個計畫進行重整，交付期程也延後；據信由於這項延誤，導致Type-45首艦的服役時間從原訂2007年11月改為2009年5月（隨後又進一步順延）。

位於樸次茅資軍港附近波特登山丘上的海事整合與支援中心（MISC）

，上面裝有Type-45驅逐艦完整的雷達系統，包含Sampson第三號原型與

S-1850M雷達。此照片攝於2012年4月4日。

安裝在長弓海試平台上的Sampson相位陣列雷達P2原型。

第一套Sampson雷達原型（Prototype 1，P1）在Cowe測試場完成測試後，在2004年9月裝在一個模擬Type 45驅逐艦的桅杆平台上進行測試。在2005年，BAE System開始將Sampson雷達P1機與PAAMS防空系統整合。在2006年6月，Sampson雷達P1機完成了基本測試，然後移到英格蘭北部坎布里亞郡（Cumbria）的Eskmeals武器測試場（gunnery range），從2006年10月展開進行進一步測試。

Sampson第二套原型（P2）於2004年在Cowe測試場進行了測試，2006年夏季運抵樸次茅資海軍船塢，裝備於英國國防部的長弓海試平台（Longbow Sea Trials Platform），負責進行包括Sampson原型雷達、Aster防空飛彈與戰鬥系統的整套PAAMS防空系統，其中Sampson裝在平台上一個高25m的桅杆頂（距離水線高35m），相當於Type-45驅逐艦主桅杆頂部的高度 ，平台上還安裝一套八聯裝Sylver A-50垂直發射器（詳見PAAMS防空系統一文）。

在2006年底，第三套Sampson原型雷達（P3）裝置在樸次茅茲海軍基地附近的波特登山丘（Portsdown Hill）上的海事整合與支援中心（Maritime Integration & Support Centre，MISC）（關於長弓海試平台與MISC詳見Type-45飛彈驅逐艦一文）。第一套生產型Sampson在2006年10月於Cowe設施進行測試，然後於2007年3月30日安裝在Type-45首艦勇敢號（HMS Daring D32）上。

Sampson雷達的天線陣面，共有超過2000個T/R單元。

在地面設施測試中的Sampson雷達。

Sampson雷達負責對空搜索、追蹤、目標指示以及Aster-15/30防空飛彈中途飛行階段的上鏈（up-link）傳輸工作等。Sampson雷達採用一個旋轉陣列天線 ，設置在桅杆頂部，重4.6噸，每個陣面尺寸為2.4m X 2.4m，包含兩個背對背（back to back）的相位陣列天線 以及所需的氣冷系統；天線外部設有一個採用FSS頻率選擇材料（碳纖維）製的球型天線罩，天線罩直徑約4.8m，天線外罩隨基座轉動。為了防止天線遭到雷殛，天線罩頂部設置四根避雷針。

Sampson雷達陣面的T/R模組構型與MESAR-2相同，每個T/R模組（Transmit/Receive Modules，TRM）包含四個T/R天線組件；單一天線陣面由640個T/R模組構成，因此每個陣面總有2560個砷化鎵(GaAs)半導體製造的T/R單元；每個T/R組件的發射功率為2~20W，單面天線陣列總功率為25KW，轉速為30轉/分，單面天線的波束掃描範圍涵蓋90度方位角以及120度俯仰角 （由於背接的陣列天線有仰角，因此波束仰角實際上約略可達天頂），最大搜索距離高達400km，可同時半徑320km以上的範圍裡追蹤4000個目標， 並對其中168個目標進行精確追蹤，最多能同時導引32枚Aster飛彈同時接戰16個目標，此外號稱能在105km距離外發現雷達截面積0.008m2的小型空中目標(匿蹤戰機等級)，在50km左右標定雷達截面積相當於高爾夫球的小型目標（相當於美國F-35聯合戰術打擊機的最小正面RCS） 。英國曾宣稱，Sampson可以同時追蹤1000個如板球大小、飛行速率高達3馬赫的小型目標。由於波束靈敏度高，Sapmson雷達可以在很遠的距離探測到小型雷達截面積目標，並在雷達接觸後立刻展開追蹤。Sampson雷達採用S頻帶操作，波長較EMPAR相陣雷達的G/C頻更長，因此偵測距離比EMPAR相陣雷達更遠。

由於Sampson雷達天線比較輕，加上Type 45驅逐艦舷寬高達21.2m，因此雷達天線可以架設在Type 45驅逐艦主甲板以上10層甲板的高度（近40m），是美國柏克級神盾驅逐艦安裝AN/SPY-1D相位陣列雷達（四面固定陣）高度的近兩倍；較高的安裝高度使Sampson能探測的水平線距離增加，提高了對抗掠海反艦飛彈的反應時間。據說相較於柏克級飛彈驅逐艦的AN/SPY-1D雷達，Type 45的Sampson雷達對抗掠海目標的探測距離增加了將近10km。

Sampson雷達具有長程/中程搜索、平面圖像描繪與快速水平面搜索等功能，並能在充滿強烈電子干擾的環境下運作；此外，Sampson雷達也沿襲了MESAR雷達具備的自適性(Adaptive)數位化波束形成（DBF）技術，透過後端波形處理與波束生成的控制，根據外在環境的干擾，對雷達波束進行 零增益的校正，這使得一般電子干擾幾乎難以對Sampson生效。Sampson雷達的波束可在數百個頻道與波形之間切換，每種選項都是針對特定的搜索模式而優化，包括廣區域搜索、聚焦在小範圍密集掃描（對付迫近的反艦飛彈）等。Sampson雷達的後端計算機由美國Mercury Computer Systems提供，採用商規現成組件（Commercial-Off-Fhe-Shelf，COTS）技術的RACE處理器，用來進行波束成形以及控制波束指向等工作；後端處理系統的資料連結採用光纖纜線以及傳輸速率20Gbits/s的資料鏈。Tessella UK參與了開發Sampson雷達所需的演算法模型，包括目標自動追蹤、資料分析、圖像產出。

在電子反反制能力方面，最普遍的電子反制手法是朝對方雷達旁波瓣發射大量訊號，使其迷惑或者根本無法辨識主波瓣；而雷達的反制之道，就是在一旁設置專門接收旁波瓣而不接收主波瓣的副天線，當副天線收不到旁波瓣裡的干擾波時，代表主天線對準了干擾源，如此便能精確標定干擾方位，再採取燒穿或過濾等相應措施。相位陣列雷達能切割出部分天線模組作為接收旁波瓣的副天線（不過拜相位陣列雷達指向性高之賜，此類雷達的旁波瓣是非常小的，敵方難以察覺或利用來干擾），而主動相位陣列雷達由於T/R單元管制最具彈性，因此能更彈性而動態地建立這類副天線；例如，MESAR-2最多能建立16具偵測旁波瓣的虛擬副天線，而且因為主動相位陣列雷達能更精確地控制波束方位 ，加上精良的數位化波束形成自適應特性，英國宣稱此雷達能精確地過濾干擾來源，但仍保留相當接近的目標回跡。而由MESAR發展而來的Sampson，也承襲了如此出色的能力。

Sampson雷達的天線組由兩面兩面背對背（back to back）的陣列組成，成本比四面固定陣列低廉，但就無法同時間涵蓋全部空域，目標更新速率以及飛彈射控方面有所犧牲。Sampson的水平天線轉速為30轉/分，雖然只有義大利EMPAR、法國ARABEL（60轉/分）的一半，但Sampson的雙面式天線能同時涵蓋兩個背對的90度方位角，意味雷達水平轉半圈（180度）就能完成一次全週界掃描，因此實際上目標更新速率與單天線的EMPAR、ARABEL等相同（每秒刷新一次）。由於Sampson技術先進、靈敏度高，總發射功率相對較低（約25KW），因此天線陣面產生的熱能只靠氣冷就足以冷卻，避免如許多舊型雷達般使用液冷系統，增加了系統可靠度並減輕了重量。Sampson雷達天線的制冷系統設置在天線下方一層，透過風扇將較冷的空氣送入上方兩個背接的天線陣面之間，並吹入陣面上T/R模組之間的小洞，使得天線組件獲得冷卻。

與水平線飛彈驅逐艦相同，Type-45飛彈驅逐艦 也裝有一具S-1850M（英國稱之為Type 1046）長程3D電子掃瞄對空/平面監視雷達（另有專文介紹），做為Sampson雷達的輔助 ；S-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是一種被動陣列雷達，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。BAE宣稱，Sampson雷達 同時具備長距離對空監視、目標精確追蹤以及為飛彈提供上/下鏈傳輸的功能，因此Type-45根本沒必要再安裝一具S-1850M，之所以安裝是因為英國參與CNGF時代遺留下來的「積習」 ；不過縱使Sampson可以包辦所有功能，在實戰情況下不見得有足夠的系統資源同時擔負所有工作，例如當多個有威脅性的目標接近時，Sampson雷達必定使用較多波束對這些目標進行密集追蹤，開始接戰後除了精確追蹤目標之外還要為飛彈提供飛行中途的上/下鏈傳輸，在此同時勢必很難保持對遠程空域監視的品質（解析度與更新速率難免降低），畢竟Sampson能使用的硬體資源沒有像美國AN/SPY-1D這樣具備四個大型固定天線天線（3.65X3.65m）的系統充裕。因此，另外裝置一具S-1850M長程雷達專門對周遭空域進行搜索，而Sampson則以目標精確追蹤與射控支援為主要任務，仍然是較為理想的系統架構。

Sampson雷達在問世時，在全世界同類型雷達中堪稱性能第一。可惜由於英國國防經費有限，Type 45飛彈驅逐艦數量大減，導致Sampson雷達的裝艦數量只有區區六座，外加前期在陸地測試的三具雷達；原本英國也考慮在伊麗莎白級航空母艦上裝備Sampson雷達，但由於成本考量而放棄，只裝備較便宜的S1850M雷達。由於開發努力龐大，但是最終產量稀少，使得Sampson雷達的單位成本極其昂貴；這也導致Type-45防空驅逐艦雖然比美國柏克級飛彈驅逐艦小，垂直發射器數量更只有後者的一半，但是總成本卻比柏克級高出三至五成。

BAE System也曾以Sampson雷達的技術為基礎，推出較為簡化、相對低廉的外銷版本，稱為SPECTAR。除了皇家海軍本身之外，Sampson雷達與戰鬥管理系統(CMS)的組合也參與南韓海軍規劃中的KDX-3飛彈驅逐艦的雷達/作戰系統競標，與以荷蘭為首的歐洲多國Thales Naval Nederland集團的APAR/SMART-L雷達組合和美國神盾戰鬥系統/SPY-1D雷達一拼高下，不過在第一階段評估就宣告出局；而該案最後的獲勝者為美國神盾系統/SPY-1D。

反彈道飛彈能力

MESAR/Sampson具備相當的戰術彈道飛彈偵測潛力， 並已獲得美國彈道飛彈防禦組織(BMDO)的注意。BMDO已經開始資助英國改良MESAR/Sampson雷達， 使其具備戰術彈道飛彈偵測能力，並以此搭配性能提升過後的Aster系列防空飛彈，發展成戰術彈道飛彈防禦系統。 在此一計畫中，美國極力促成BAE System與洛馬集團的合作，改良Sampson系統並與美國神盾系統搭配作戰，計畫分為三個階段： 在第一階段中，Sapmson雷達系統將經過小規模改良，增加持續追蹤彈道飛彈的模式，使其成為偵測範圍達1500km等級的 反彈道飛彈雷達系統，而此系統搜獲的資訊則透過Type-45上的Link-16資料鏈傳至美軍神盾艦艇， 使其能以標準SM-3反彈道飛彈進行接戰。第二階段改良則是對Sapmson進行大規模硬體升級，以3.6m X 3.6m的新陣列天線取代現有2.4m X 2.4m天線，使其反彈道飛彈偵測範圍超過2000km（當時預估在2015年左右完成）。 在第三階段中，美國海軍希望Type-45安裝全新開發的反彈道飛彈系統(Aster的升級版)，使其能獨力完成彈道飛彈的搜索與攔截。

在2010年代，英國國防部與英國飛彈防禦中心（Missile Defense Centre，MDC）一些針對Type 45飛彈驅逐艦進行的 反彈道飛彈能力開發項目如Type45驅逐艦技術項目（Science and Technology Programme，TSAT）以及並行與連續發展計畫（Experiment Concurrency and Cueing，TECC）， 以及艦載整合防空與彈道飛彈防禦（Integrated Air and Missile Defence，IAMD）等（詳見Type 45飛彈驅逐艦一文），都包含Sampson雷達的性能升級，挖掘其彈道飛彈監視與追蹤能力。

這個項目一大重點，就是研究評估Sampson雷達針對反彈道飛彈任務的潛力。此報告認為，採用背對背旋轉雙陣面的Sampson雷達，在較低的成本下達成了軍方的能力需求，包括平面/三度空間立體搜索、快速建立目標追蹤、進行目標專門精確追蹤、飛彈發射後的上鏈傳輸等。作為一種數位化雷達，Sampson無論雷達波形、波束覆蓋扇區和對目標分配波束資源的優先級等，完全可由軟體定義，不僅能夠支持當前所有任務環境，也為尚未出現的新任務留下餘裕。Sampson雷達的雙陣面組合足以為最高優先的目標提供高刷新速率（最高可達到每分鐘刷新60次）。在一般防空任務下，Sampson雷達只啟用一個陣面就足以滿足需求，因此另一個陣面可以用來執行新出現的任務，例如反彈道飛彈搜索。

在反彈道飛彈任務的研究下，Sampson雷達能有三種運作模式滿足相關需求：

1.維持360度覆蓋，並強化BMD任務扇面

此一模式是經由英國國防部資助的初步設計和風險降低計畫的項目之一。在此模式下，Sampson雷達同時進行局部區域防空（Local Areal Defense，LAD）以及對抗短程反艦彈道飛彈。此一模式充分運用Sampson雷達兩個陣面資源，兩陣面分別執行區域防空以及反彈道飛彈任務，並能發揮Aster-30 Block 1防空飛彈的能力。此模式能在最具挑戰的環境下，保持對抗一般飛機、戰術飛彈的能力，並且能執行所有的防空作戰任務。此項研究基於Sampson和Aster防空飛彈的能力，進行了詳細的建模與模擬，認為現有的硬體完全可以實現此一目標。

2.針對長程反艦彈道飛彈和戰術飛彈的扇區防禦模式

如要面對來自更遠距離、更快速度逼近的威脅（射程較長的彈道飛彈），需要進一步增加雷達探測距離。雖然遠程彈道導彈在發射時體積較大，但是在飛行中途多級火箭會分離，再入大氣層時只剩比較小型的重返載具，導致較難偵測。雖然如此，這類遠程目標會在較大的高度出現，在較大的仰角下，雷達波束受到地形背景干擾的情況降低，這可以降低探測難度。

在這種接戰情境下，Sampson雷達能將雙陣面的額外射頻資源，集中到一個有限度的扇區中，提高對應善區內的雷達靈敏度。透過軟體控制，可以在雷達覆蓋範圍內任意選擇集中波束資源的扇區；而對扇區以外其他方位探測能力的降低，也控制在可接受的範圍內。例如，根據研究模擬，若在水平方位30度扇區、全仰角50%的範圍內提高四倍雷達駐留，總能量需求增長僅為12.5%。

基於這種運用方式，BAE System公司已經為Sampson雷達進行了多種實驗性的波束分配，為各種預期的扇區提供遠程目標的分離探測（長程彈道飛彈），同時仍能保證足夠的360度防空搜索和對抗短程反艦彈道飛彈的能力。細部的建模顯示，這項模擬與Sampson雷達的性能和Aster-30 Block1 NT（經過反彈道飛彈升級）的性能包線一致。

3.敵區前沿的彈道飛彈早期預警

Sampson雷達另一種潛在的彈道飛彈防禦應用，是將Type 45驅逐艦部署在敵區前沿，對從敵方區域發射升空的遠距離目標進行早期預警；透過更高精確度的目標軌跡追蹤，能透過資料鏈對友軍其他平台提示飛彈來襲方位跟軌跡預測，使後方的友軍平台能更好地保護特定目標。前沿部署能提供對彈道飛彈的升空關鍵階段的觀測能力，包括助推器燃燒結束、第一級推進器分離等，收集這些信息對於判斷彈道飛彈接下來飛行軌跡十分重要，可以預測此飛彈攻擊的目標，並提示負責該區域的友軍單位進行準備。

在這種情境下，發展的重點是盡量在最遠的距離上提供早期預警，以最大限度地減少敵方戰術武器對本艦的威脅。在這種情境下，Sampson雷達會使用「柵欄搜索」，雷達在相對更小的高度範圍內集中更多射頻，從而增加偵測距離。

早期預警探測之後，需要建立追蹤和辨識，而這需要進一步的升級。BAE System團隊致力於開發分辨多個密集物體的彈道飛彈跟蹤能力，應用在目標特徵測量上。此外，多個英國團隊在飛彈防禦中心（MDC）協調下進行合作，解決各平台之間進行聯合作戰的需求，以最大程度地利用Sampson雷達的潛力。

模擬顯示，利用Sampson雷達進行前沿早期彈道飛彈預警是可能的，不僅能解決遠程偵測的問題，也能滿足盟軍作戰體系中各感測器、武器系統接戰需求。而長期的考量還包括與西方盟國間進行協同作戰的方案，例如為盟軍其他具備反彈道飛彈能力的平台（如美軍的神盾艦、部署在固定位置的岸基神盾系統等）提供早期探測預警，以及和其他平台合作進行遠隔發射接戰（Launch on Remote ，LoR）或遠隔接戰能力（Engage on Remote，EoR）。在這些任務上，Type 45驅逐艦以及Sampsona雷達都有潛力可以挖掘，但是仍然存在許多挑戰，需要更廣泛的工業和政治合作來提出整體配套方案。

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