

受動電子走査アレイ(PESA)、別名受動フェーズドアレイは、電波ビームを電子的に操舵して様々な方向に向けることができるアンテナ(つまりフェーズドアレイアンテナ)であり、すべてのアンテナ素子が単一の送信機(マグネトロン、クライストロン、進行波管など)および/または受信機に接続されています。フェーズドアレイの最大の用途はレーダーです。世界のフェーズドアレイレーダーのほとんどはPESAです。民間のマイクロ波着陸システムは、送信専用のPESAアレイを使用しています。
PESAは、各アンテナ素子ごとに独立した送信機および/または受信機ユニットを備え、すべてコンピュータで制御されるアクティブ電子走査アレイ(AESA)アンテナとは対照的です。AESAは、オリジナルのPESAフェーズドアレイ技術の、より高度で洗練された多用途な第2世代バージョンです。両者のハイブリッドも存在し、個別にPESAに似たサブアレイで構成され、各サブアレイは独自のRFフロントエンドを備えています。ハイブリッド方式を使用することで、AESAの利点(例えば、複数の独立したビーム)を、真のAESAと比較して低コストで実現できます。
パルスレーダーシステムは、強力な無線送信機にアンテナを接続して短いパルス信号を発信することで機能します。送信機は切断され、アンテナは高感度受信機に接続され、ターゲットオブジェクトからのエコーを増幅します。信号が戻ってくるまでの時間を測定することで、レーダー受信機はオブジェクトまでの距離を決定できます。受信機は、結果として得られた出力を何らかのディスプレイに送信します。送信素子は通常、クライストロン管またはマグネトロンであり、狭い周波数範囲を高出力レベルまで増幅または生成するのに適しています。空の一部をスキャンするには、非PESAレーダーアンテナを物理的に移動して異なる方向に向ける必要があります。対照的に、PESAレーダーのビームは、受動電子走査アレイ(PESA)の異なる素子間の位相差を電気的に調整するだけで、異なる方向に素早く変更できます。
1959年、DARPAは電子操舵アレイレーダー(ESAR)と呼ばれる実験的なフェーズドアレイレーダーを開発した。これは、アンテナの機械的な動きを必要とせず、コンピュータによってビーム操舵が制御される大型の2次元フェーズドアレイだった。最初のモジュールであるリニアアレイは1960年に完成し、AN/FPS-85の基礎となった。[ 1 ]
1960年代以降、送信信号を制御された方法で遅延させることができる新しい固体素子が導入されました。これにより、最初の実用的な大規模パッシブ電子走査アレイ(PESA)、すなわちフェーズドアレイレーダーが誕生しました。PESAは、単一の送信源からの信号を受け取り、それを数百の経路に分割し、そのうちのいくつかを選択的に遅延させて、個々のアンテナに送信します。個々のアンテナからの無線信号は空間的に重なり合い、個々の信号間の干渉パターンを制御することで、特定の方向の信号を強め、他の方向の信号を弱めます。遅延は電子的に容易に制御できるため、アンテナを動かすことなくビームを非常に高速に操舵できます。PESAは、従来の機械式システムよりもはるかに高速に空間を走査できます。電子工学の進歩により、PESAは複数のアクティブビームを生成する機能を追加し、空を走査し続けながら、同時に小さなビームを特定の目標に集束させて、セミアクティブレーダーホーミングミサイルの追跡や誘導を行うことが可能になりました。 PESAは1960年代に船舶や大型固定施設で急速に普及し、電子機器の小型化に伴い、その後航空機搭載型センサーが登場した。