En fasad array är en typ av elektromagnetisk vågdetekteringssystem som vanligtvis förknippas med radar som är baserat på sändning av luftburna radiovågor. Det kan också bygga på konceptet med ekolod för undervattensskanning av objekt med ljudvågor, och det forskas på från och med 2011 med hjälp av optiska vågfronter. Konceptet är baserat på tidigare versioner av radioantenn och följer samma grundläggande princip där reflektion av radiovågor från föremål används för att bestämma deras placering och rörelseriktning. Den primära skillnaden mellan en fasad radarradar jämfört med en standardradarplatta är att ett fasstyrt system inte behöver fysiskt flyttas eller roteras för att skanna ett objekt som färdas över himlen.
Radarsignaler minskar i effektivitet utanför en begränsad projektionsvinkel, så tidig parabolantenn placerades längs en linje för att utöka sin övergripande vy över himlen. En av de tidigaste formerna av detta utvecklades under det kalla kriget och föregick den självfasade arrayteknologin, känd som US Distant Early Warning (DEW) Line av radarinstallationer i Arktis och Kanada. När phased array-teknologin perfektionerades 1958, utvecklade Ryssland en av de första versionerna av fungerande fasade system i början av 1960-talet, kodnamnet av North Atlantic Treaty Organisation (NATO) som installationerna av Dog House, Cat House och Hen House. Utrustningen bestod av radarinstallationer som effektivt kunde skanna minst en tredjedel av den ryska gränsen där den gränsade till Europa för inkommande missilattacker, tillsammans med automatiserade kärnvapenmissilavlyssningssystem för att förstöra eventuella mål.
Det mest avancerade fasade radarsystemet från och med 2006 är Sea-Based X-Band Radar (SBX) som utvecklats av den amerikanska militären för att spåra ballistiska missiler och andra snabbrörliga föremål under flygning genom atmosfären eller rymden som omger jorden. SBX innehåller 45,000 120 strålningselement som är individuella antenner som var och en sänder en radiosignal. Exakt timing av varje antennsignal och hur den överlappar med sina närmaste grannar gör att SBX kan skapa en vågfront som aktivt kan skanna objekt som rör sig över dess synfält (FOV). Detta omfattar en kon med rymd som spänner över XNUMX°, så SBX-systemet innehåller fyra radarenheter för att täcka en hel halvklot av jordklotet samtidigt.
Phased array-teknik för radarsystem är mycket komplex och kräver datorkontroller som är snabba och pålitliga. SBX-systemet måste ändra riktningen på den totala radarstrålen en gång var 0.000020:e sekund, eller en gång var 20:e mikrosekund för att vara effektiv. Detta gör avancerade phased array-system mycket dyra jämfört med traditionellt länkade radarer, där SBX-systemet kostar nästan $900,000,000 XNUMX XNUMX US Dollars (USD) att färdigställa.
Mer blygsamma typer av phased array-teknologi inkluderar phased array-ultraljud som används vid medicinsk bildbehandling och för att skanna insidan av metallstrukturer efter defekter. Ljudvågor överlappas för att förbättra den övergripande signalen och ändra dess skanningsriktning för att leta efter inredningsdetaljer. Den fasstyrda arraygivaren som används i sådan utrustning har från 16 till 256 individuellt sändande ljudvågssonder som aktiveras i grupper om 4 till 32 för att förbättra bildens kvalitet.
Phased Array Optics (PAO), även om det bara är teoretiskt från och med 2011, undersöks för förmågan att det skulle behöva producera tredimensionella holografiska landskap som skulle vara omöjliga att skilja med blotta ögat från den verkliga världens. Tekniken skulle behöva kunna manipulera ljusvågor för konstruktiv och destruktiv störning, som man gör med radiovågor, på en nivå som är mindre än själva ljusets naturliga våglängd. De system som skulle behövas för att göra detta skulle innefatta avancerade datorer för snabb bearbetning av signalerna och en spatial light modulator (SLM) för att styra när och hur varje våglängd av ljus manipulerades. Prognoserna är att sådana PAO-system kommer att vara möjliga i mitten av 21-talet.