4. 天线与收发开关系统
船用雷达能“看见”目标，靠的是天线把发射机产生的高频能量聚成一束并定向辐射出去，再把目标反射回来的微弱回波收进来。天线与收发开关系统正是这条链路上最前端的两个关键环节：前者决定波束的形状与指向，后者决定发射与接收如何共用一副天线而不互相损伤。理解它们的结构与参数，是后续判读回波方位、宽度和强度的基础。
隙缝波导天线的结构
现代船用雷达普遍采用隙缝波导天线。它本质上是一段矩形截面的波导，在波导的窄边（宽壁）上按一定规律开出一系列倾斜的细长缝隙。发射机送来的电磁波在波导内以行波方式传播，每经过一条缝隙就有一部分能量被耦合出去向空间辐射。所有缝隙辐射的场在远场叠加，形成一条窄而扁的定向波束。
缝隙的倾斜角决定该处耦合能量的强弱，倾斜越大耦合越强；缝隙之间的间距和相位关系决定波束的指向与副瓣电平。工程上通过控制各缝隙的倾角分布（例如中间大、两端小）来实现加权，压低副瓣，减少近处强目标或海杂波从旁瓣进入造成的干扰。天线整体封装在玻璃钢或复合材料的天线罩内，罩体既保护缝隙不被盐雾、雨水堵塞，又需保证透波损耗足够小。天线由桅顶的旋转关节驱动匀速旋转，转速通常为 24 r/min 或 48 r/min，转速越高画面刷新越快，但每圈积累的脉冲数减少，作用距离和信噪比会有所下降。
水平波束宽度与垂直波束宽度
天线波束在水平面和垂直面上的张角分别称为水平波束宽度和垂直波束宽度，通常以半功率点（场强降到最大值的 0.707、功率降到一半）之间的夹角来定义。
水平波束宽度决定方位分辨力。它近似与天线长度成反比：天线越长，水平波束越窄。例如 X 波段（约 9.4 GHz，波长约 3.2 cm）的 6 英尺（约 1.8 m）天线，水平波束宽度约为 1.2°；9 英尺天线可窄到约 0.8°。波束越窄，两个方位上靠近的目标越容易被分开，方位测量精度也越高，但同样转速下目标被照射的时间变短，远距离小目标的回波会变弱。判读时要注意：一个点目标在屏幕上会显示为一段约等于波束宽度的圆弧，目标越近、波束越宽，这段“亮弧”越长，不能误判为目标本身很大。
垂直波束宽度通常做得较宽，约 20°～30°，并且波束中心略向上仰。宽垂直波束的作用是保证船舶在横摇、纵摇时目标仍处于照射范围内，同时能覆盖近处海面和较远距离的目标。垂直波束宽意味着雷达不测量目标高度，只测量水平距离和方位。实际使用中，若垂直波束下沿照到近处海面，会形成海杂波；上沿过高则浪费能量。部分雷达提供“天线仰角”或“波束下压”调整，需结合本船吃水和常用量程设定。
极化方式
雷达发射电磁波的电场振动方向称为极化。船用雷达常见两种：水平极化和圆极化。水平极化发射与接收均为水平方向振动，对海面反射的回波较强，海杂波相对明显，但目标回波也强，适合一般航行观测。圆极化是发射时电场矢量随时间旋转，接收时只取与发射旋向相同的分量。雨滴、海浪飞沫等近似球形的散射体对圆极化波会产生旋向反转，回波被抑制；而船体、角反射器等复杂形状目标会保留部分同旋向分量，仍能被收到。因此圆极化常用于雨雪天气抑制雨杂波，代价是目标回波强度下降约 3～5 dB，小目标作用距离缩短。选择时应在“抗雨杂波”和“保远距离小目标”之间权衡，多数雷达允许在菜单中切换极化方式。
收发开关（双工器）的作用与保护机制
雷达发射与接收共用一副天线。发射时脉冲功率可达数千瓦至数十千瓦，而接收机前端能承受的功率只有毫瓦级甚至更低。收发开关（又称双工器）的任务就是：发射瞬间把发射机接到天线、同时把接收机隔离保护起来；发射结束后迅速把天线接到接收机，让微弱回波进入接收通道。
常用的铁氧体环行器利用微波铁氧体在偏置磁场下的非互易特性，使能量按“发射机→天线”“天线→接收机”的单向路径流动，隔离度可达 20～30 dB。但仅靠环行器隔离仍不够，接收机前还设有收发保护管（TR 管）或限幅二极管：发射泄漏功率到达时，保护管迅速击穿形成短路，把多余能量反射或旁路到地，将进入低噪声放大器的功率限制在安全电平。发射脉冲结束后保护管自动恢复高阻，接收通道正常工作。此外还有“接收机保护”逻辑：在发射脉冲及其后短暂时间内关闭或衰减接收前端，避免强泄漏冲击。
判断收发开关是否正常，可通过观察最小量程下的发射泄漏亮区、近距离目标回波是否异常减弱、以及是否有接收机过载告警来辅助。若保护失效，强发射泄漏可能烧毁低噪声放大器，表现为整机灵敏度骤降、远距离目标消失，这类故障需停机检修，不可继续大功率发射。
实际使用中的观察与调整
在驾驶台操作时，天线与收发开关系统的状态会间接反映在画面上。若水平波束较宽，近距离目标回波呈明显弧段，方位分辨力下降，此时应避免用宽波束雷达做精细避让判断。雨雪天气若雨杂波布满屏幕，可切换圆极化观察目标是否从杂波中显现，但要注意小目标可能同时变弱。若发现最小量程中心附近出现异常大的亮区且近距离目标普遍偏弱，应怀疑收发开关或保护管异常，结合设备自检和厂家维护手册排查，而不是简单调高增益掩盖问题。
总之，隙缝波导天线以缝隙阵列形成窄水平、宽垂直的定向波束，极化方式影响杂波与目标回波的强弱；收发开关则在发射与接收之间完成高速切换与功率保护。掌握这两部分的结构与参数关系，才能在回波判读时正确区分“目标本身”与“天线波束造成的显示特征”，并对设备异常作出合理判断。