中國小型化相控陣雷達水平如何，能不能研製出類似英國45型驅逐艦的頂個球雷達？
這種小型化相控陣雷達完全可以取代老式的頂板雷達，重量很輕，成本也比傳統四面陣雷達低太多了，非常適合裝在054B護衛艦上，或者改進型051D驅逐艦，頂個球也很好啊。
更新一點內容為了不影響閱讀，放到下面！主要是做為正式回復的一些擴展閱讀，所以放上面並不合適。
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我覺得這個問題本身具有一定的小問題。那就是女青年的問題（054B）
這種問題在軍壇基本就是月經貼了。跟航母年年8月上船台，發財三妖年年上甲板一樣都有點無聊了。
其實看新青年上使用的各種設備就可以看出他的定位。雷達是老得不能再老的傾斜布置的相掃雷達，發動機是成熟省油的柴油機，聲納小得不像是具有很強大的反潛能力一般。VLS也不是現在吾二弟上的通用VLS。都可以說明新青年是一款定位廉價的非主力艦。乾的也都是勤務性好的低列度任務。
所以對這樣的船應當堅持的原則顯示就是：好用，省錢這樣的原則。
哪怕相控陣已經很白菜化了，裝備新型FFG也需要時間。必需得是相控陣廉價到並不比相掃貴太多的地步為止。
不過就算相控陣如此廉價還有一個問題，現代的中國的下一代FFG的市場在哪裡的問題！
沒有需求的東西希望一百次也是沒有需求一樣。人型機甲不會因為二次元死宅希望他們出現而被真正打仗的軍隊去裝備一樣。沒有裝備需求的戰艦也不會因為軍宅們希望有這麼一款船就被軍隊裝備。
中國是否還需要一款大中型FFG的需求是否會在未來短時間裡出現也是一個問題。
實際上新青年已經有很長時間沒有新艦開工已經說明一定的問題了。
未來的PLANAVY的定位必然是從黃水走向藍水。不然還談什麼「有所作為」。整天呆在黃水區的艦隊是沒法「有所作為」的。所以未來PLANAVY的需求是大量大噸位的DDG，SSN和CV（CVN）。例如現在快下餃子的055，以及大平板才是未來PLANAVY需要的目標艦。
而在中國周邊的黃水區域里大量的新青年和動物流已經可以填補這裡的巡邏需求了，繼續建新的FFG實在無可必要。不然也沒必要把年歲還不算很長的053們都給退了。畢近修修改改的延個壽繼續用符合PLA一向省吃檢用的習慣嘛。
而對於未來的藍水海軍來說，將要面對的是世界頂級海軍力量的對抗，任何失誤都可能是致命的。海軍對戰艦性能的需求只會向著越來越強而發展，而不會給戰艦去做減法。四面盾都覺得不夠用的情況下去像日已落學習省錢大法簡直是不拿海軍士兵的生命當回事。
因此雙面陣和女青年估計在短時間裡都不是PLANAVY的需求。所以不會著急於裝備。當然希望明天現實就能打臉吧，有新裝備總比沒有好。至於相控陣小型化反而不是問題，對於從346年代就開始裝備主動相控陣的PLA來說，更困難的大型相控陣面都實現了，作個減法難道還會做不到嗎？
於理不合。
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個人覺得可以結合最近小巴購買的新青年P來聊一聊。因為小巴購買新青年P與TG自用新青年性能有所升級，而且定位完全不同。
新青年在TG眼裡是個黃水打雜的存在。而新青年P在小巴眼裡是絕對的高端主力艦。所以其花錢的思路是不一樣的。
對於一款高端主力艦來說，多數國家還是願意多花點錢買點高配的東西的。這也就是為啥同一型號的戰艦小國使用的型號會比大國自用的性能更好的原因。如果依題主希望出現的帶雙面盾的女青年要出現，那一定是出現在小巴的採購清單里的可能性更大。畢近人家是拿來作為大洋決戰兵器的，23333……。
但是結合目前的一些公開資料來新青年P的進步也不大。不過是換裝了一個平板天線的，如下圖所示：
對於小巴來說相當於主力艦的新青年P也並沒有使用類似於題主希望進行升級的「雙面盾」。甚至很多老設備與新青年相比變化不大。只是將老頂板給換成了單面相控陣。也就是很多朋友嘴裡常提到的「盾」。
某些對「盾」有誤會的朋友估計就可能認為這船裝備了單面盾了。
依現有資料來看。這船很有可能是換裝了中船重工723所研發的SR2410C型雷達，是一種類似於泰利斯公司的「機敏-S」MK2型的多功能三坐標雷達，其採用固態發射機和有源相控陣技術。在機制上要比自用型054A上採用頻掃技術的海鷹S/C先進不少，是目前國內最先進的可供出口的三坐標艦載海空搜索雷達，此前，孟加拉國海軍的第3、第4艘C13B型改進型護衛艦，首次裝備這型雷達。如下圖所示：
也就是說新青年P可以看做是新青年的基礎上進行少許升級的新產品。雖然除了雷達以外還有導彈等內容的升級，但是不在題主的話題之內，按下不表。
於是問題來了：如果說做為艦隊打雜的戰艦而使用的TG對題主心目中的雙面盾的女青年不願興趣還能理解為省錢的目的，為啥做為主力使用的小巴也同樣沒想過要裝備一個帶有雙面盾的女青年呢？
是大家都沒這需求，還是有其他原因？
所以我們先從簡單聊一下這次雷達升級開始。
該雷達雖然是一款有源相控陣雷達。但是理論上我們不應當認為這是「盾」。因為神盾系統是一套防空戰艦的攻防兩端的完整解決方案。是一套「偵察發現」——「火力控制」——「火力輸入」——「損傷評估」的完整系統。而相控陣雷達只是其中的「偵察發現」環節里的一套設備而以。所以「盾」包括了相控陣雷達。而相控陣雷達不等於「盾」。
這個相信很好理解。
那麼我們再來看，新青年上的整個防空系統是建立在毛子的SJL的半主動架構上的一套簡單的防空系統。以毛子當年每一個功能必單獨給一套系統的習慣來看，這套系統並不象神盾一樣是整個戰艦的綜合解決方案。
雖然TG在幾十年來電子系統上突飛猛進的發展。但是結合新青年P的一些圖來看，最新的新青年的改型依然是在沿用毛子幾十年前的架構，只不過電子技術的發展使得其反應時間，反應速度應當快了很多，但其本的設計邏輯沒變。
依然是三坐標用於偵察發現，364快反用於即時數據更新，MR90負責火控。最終引導HQ16之類的導彈攔截敵來襲導彈。
而這套系統以目前的一些資料來看並不承擔除防空以外的任務。所以哪怕現在新青年P上裝備了相控陣，那也並不能認為他們是「盾」。因為新青年上的反艦任務又是另一套系統。
這裡並不是想說新青年落後或者是什麼意思，實際上MD的神盾系統也是上世紀70年代的架構。雖然不斷進行軟硬體的升級，但到現在來看架構本身同樣老態龍鍾。
我想表達的意思是一型成功的戰艦本身一直會受到其架構本身的限制。如果更新過大對架構的改動過大則成本會非常的高昂。即使是小巴這樣把新青年當成主力艦來用的國家來說，升級更新的架構都是價錢是難以接受的。那麼對於一個設計估計在上世紀90年代的戰艦青年（054）來說其防空系統就經歷了從HHQ7到現在的新青年的全套中程防空的巨大進步。這已經是這型戰艦能夠在有限的經費里適用的最強系統了。
更進一步估計就只能是052C上使用的神盾系統了。但那又不是新青年弱小的身板能夠應付的。而且價錢估計也難以壓到讓人滿意的地步。如果一定要象F100一樣小船背大系統，最終整出來個性能縮水大半的神盾，卻有著接近神盾一樣造價的船來看，顯然是很不划算的。
那麼這樣一款價錢不便宜，性能還相對052C有所縮水的戰艦不是雞肋到極點？
那他的存在價值在哪裡？
這也就是題主的問題的根本回答。如果向上追求縮水的神盾系統性價比不高。那買家為何不直接加一點錢買高一級的戰艦解決問題。
買新青年本就是圖便宜，那就乾脆一套系統用到天慌地老。只對其升級子系統提高性能就行。這就是新青年P的思路。也就是世界海軍的常見思路。
也就是為啥各種軍壇里軍迷YY的高端女青年出不來的原因。
武器，合理的購買才最重要。
既然你問的是45的那種，那麼如圖:
你告訴我把這個東西做成圓的有什麼不可克服的困難？
假設這個雷達周圍的欄杆高一米，可以大致估算出這個雷達的尺寸。
不用我廢話大家也應該知道功率孔徑積是基礎，能做大就不要做小。
至於這個東西的性能，是比SPY1D(V)強多少個dB的問題。你沒看錯，那東西現在是衡量雷達性能的計量單位。
在這裡就不吐槽45有多弱雞了，桑普森雷達的具體信息大家可以看看這個回答。
https://www.zhihu.com/answer/1127491410
儘管雷達體制先進不少，但是功率孔徑差的太多，在指標上完全超過SPY1D是不可能的。要是桑普森的有效探測距離真的夠用，45也不用裝個S1850M。歐洲一眾小盾艦都是這個原因，45還是那一堆裡面最強的一個。
相控陣雷達足夠強的話還要什麼自行車？
我知道有人肯定會問：那517B是拿來幹啥的？
你們還真看得起那個平時用來警戒的米波雷達。
同理，把下面這個東西做成圓的同樣不會有問題。
最煩那些吹SPY6模塊化設計的，有什麼可吹的？模塊化設計很稀奇怎麼的？哪個AESA不是模塊化的設計？RMA可以作為一個雷達單獨工作又怎麼了，說起來有源相控陣雷達每一個T/R都是一個小雷達。
記得有人問過：數字陣列雷達是不是比有源相控陣雷達先進一代？
這兩個概念不衝突，數字陣列雷達可以是AESA，AESA也可以是數字陣列雷達。
「便於衍生出不同尺寸的型號」這也值得吹？這種事情有什麼難的，大雷達陣面做大點T/R碼多點不就行了，嫌貴了實在不行還可以搞成稀布陣。你真的以為難點在這個地方上？
海之星也是類似的設計，只不過類似RMA的模塊小得多而已，大概只有300*300，長度不清楚。不信的去找央視關於海之星的報道，一閃而過的幾個鏡頭夠清楚了。
吹氮化鎵？你是不是只認得氮化鎵這三個字？器件到底用在哪裡你知道嗎？PA和LNA是啥意思明白不？國內的氮化鎵微波功率器件早就是成熟的貨架產品，13所和55所是幹啥的不知道？
早在17年，55所就具備了年產4000片4寸氮化鎵晶圓的能力。先不管之前產能爬坡的過程，想想看這些晶圓能生產多少器件，這還不算13所的產能。
422項軍民融合成果亮相，全是黑科技-觀察者網?m.guancha.cn
接下來的發展方嚮應該是氧化鎵、金剛石和氮化鋁。
14、38、54所是搞雷達總成的，不生產器件，這點注意一下。你就是扯一扯誰家的DSP跑FFT演算法更快一些，誰家的FPGA規模更大更快都比這更有意義。
「我們的目標不是競爭對手，而是物理極限」，這是38所的志氣。這東西是數字陣列雷達體制，多半也是單元級。基於微波反隱原理，而不是頻率反隱。也就是說，這東西能靠自身的性能把隱身目標從背景雜訊中挖出來。
這東西捂的很嚴實。
吹AMDR性能的你真的明白SPY+20的意義？關於這個數據是怎麼測出來的人家一個字都沒說，不清楚限制條件的話這個數據也就是個數據。而且雷達這種東西的性能數據隨便擠一擠總能擠出些水份來，例如把檢測因子從1改到5完全是兩個概念，多累積幾個脈衝信噪比自然就上去了。別說具體情況，就連虛警率和漏警率這些關鍵信息都不清楚扯這些淡沒有意義。
另外，想用理想雷達公式套的洗洗睡吧，要是什麼都能用公式簡單套出來那這個世界簡直太美好了。
提一下，雷達的測向精度和波束寬度直接相關（要想達到更高的測向精度就需要更窄的波束），波束寬度和該方向上的等效孔徑以及單元數量直接相關(嚴格來講，主瓣寬度正比於孔徑的倒數。偏轉角度越大，波束越寬；波束越窄，增益越高)。
等效孔徑=孔徑×cosA，A為波束偏轉角度。你可以算一下波束偏轉60°時等效孔徑下降多少，差了這麼多用功率可補不回來。這也是為什麼正兒八經的防空艦都是四面雷達，波束偏轉角度越小，能量損失越少，有效作用距離越大。相同情況下四面盾相比三面盾波束偏轉角度更小(45°和60°)，有效覆蓋空域自然更大。
相控陣雷達具體信息可以參考這個
https://mp.weixin.qq.com/s/IoBHFRdP2PhJnElv0OzZEw
不是很理解有些人扯長波雷達不能火控這個事情。人家一個預警雷達，能引導航空兵，為防空導彈提供中制導就足夠了。指望它干火控照射雷達的事情是鬧哪樣？導彈的導引頭就那麼大一點，想啥呢。
別閑的沒事總拿波長說事，真以為土鱉的先進米波雷達是上世紀的古董？
雷達符合系統工程原理，扯一兩個子系統意義不大。估計專業的看到我等小白在這些地方浪費口水會笑的肚子疼。
附圖
AN/SPY6V1和AN/SPQ-9B組成的雙波段雷達，和055一比可謂見者傷心，聞者流淚。
↑這才叫豪華，雷達通訊電子戰IFF，數字化集成化平板化，共用後端統籌分配射頻資源，改善自身電磁兼容問題意義重大。朱姆沃爾特的綜合射頻系統是個殘廢。說來搞笑，目前唯一能給LSC用的綜合射頻系統的貨架產品就是055上面這一套。
055桅杆上的X波段小盾陣面尺寸估計可能有1*2米，這可比荷蘭的APAR大得多，可能有幾千個T/R。天線增益和孔徑成正比，和波長成反比。總之只要14所沒有糊弄了事，這個雷達的性能就不會弱。
SPY-6的雷達體制是子陣級數字陣列雷達，實際上是落後的，正在被淘汰的東西。
真的以為把陣面做成八邊形就很高級了？真不知道有些人在想什麼。對於中美來講，雷達陣面做多大，做成什麼樣子完全看設計指標和平台的條件，什麼筆形波束賦形波束統統都是過去式。
總之，簡單來講就是數字陣列雷達比你想像的更強大。
例如單元級數字陣列雷達更容易實現超低副瓣，平均副瓣可優於-40dB，哪怕波束偏轉到60°，超低副瓣有利於抗干擾及抗雜波。但是這不僅僅是因為雷達體制，T/R的均一性、加工和安裝精度等都有影響。與之相對，子陣級數字陣列雷達只能做到-30dB左右的平均副瓣。
而且數字陣列雷達可以實現自適應波束形成，抑制來自空間多個干擾源的干擾。
實時多波束掃描，你沒看錯。在進行導彈預警、空間探測時這個功能可以增加能量利用率。可以看看洛馬參與AMDR競標時的宣傳視頻，就是這個技術。
不過你要是問我陣面重構什麼的我還真答不上來。作為AESA的一種潛在能力，一直聽說那個功能是做不到的，因為陣面各個部分會自相干擾。但38所有基於S波段數字陣列體制的綜合射頻系統的論文。
能夠實現波束快速轉換以兼顧不同任務需要(寬波束覆蓋更大空域或者窄波束重點搜索)等等等等。
在這個星球上，位於雷達領域頂點的兩個國家就是中美，其他的都得靠邊站。電科那兩個所有底氣和本事爭世界第一的位置。
https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_2048788
「我們的艦載多功能相控陣雷達和機載預警雷達領域採用的是世界最領先的技術體制」
14所所長的話，我想還是有一定分量的，你可以找個更有分量的來反駁。
關於這個「最領先」，我這個吃瓜群眾只能想到是全數字收發的單元級數字陣列雷達。關鍵在於天線和DBF之間的那坨東西，子陣級和單元級的區別就在這裡。相比之下子陣級工程上更容易實現。
沒有點乾貨敢說「最領先」？事實上土鱉的雷達體制已經接近極限。
理由？因為單元級每個T/R獨佔一組DDS/DDC，子陣級是多個T/R共用一組，就像spy6。而多一個數字採樣通道就多一倍的瞬時動態得益。
從時間上講，AMDR應該是美國10年代的技術，雷達體制介於上圖第三和第四種之間。這是裝備發展的客觀規律，一種新技術成熟應用需要很長時間。比如說20年代初服役形成戰鬥力的055是土鱉10年代早期的技術水平，052D是00年代末，甚至更早的技術。
單元級數字陣列雷達意思是在單元級上收發都用DBF，我手上有的資料中講了兩種典型的數字化T/R的結構及其特點。
看看就好，這圖是編者拿來糊弄人的，公開出版物不會把重要的東西寫出來。
這書是參與空警500研製的那批人編寫的，時間上看這套書是挺新的(17年出版，這時候AMDR還在測試)。也正是38所，在05年完成了世界上第一個單元級DAR樣機，這個技術之後用於空警500。
如果有人像我這樣閑得慌的人看煩了網路上的人云亦云以及胡說八道，打算認真了解一下雷達這種東西，建議從下面這些開始:
入門↓
進階↓
圖片可能看不太清楚，這裡直接給出書名：
天基預警雷達
多脈衝激光雷達
量子雷達
機載遠程紅外預警雷達系統
毫米波輻射無源探測技術
機載分散式相參射頻探測系統
機會陣雷達
三維合成孔徑雷達
數字陣列合成孔徑雷達
雙基合成孔徑雷達
雷達圖像解譯技術
多感測器分散式信號檢測理論與方法
寬頻雷達
雷達系統建模與模擬
雷達目標散射特性測量與處理新技術
雷達地海雜波測量與建模
太赫茲雷達
分布孔徑雷達
無源探測定位技術
雷達組網技術
空間目標監視和測量雷達技術
多波束凝視雷達
認知雷達導論
數字陣列雷達
現代氣象雷達
雷達標校技術
空管監視技術
MIMO雷達
MIMO雷達參數估計技術
雷達信號處理晶元技術
寬禁帶半導體高頻及微波功率器件與電路
雷達目標識別理論
雷達目標識別原理與實驗技術
雷達收發組件晶元技術
雷達數字波束形成技術
電磁矢量感測器陣列信號處理
戰略預警雷達信號處理新技術
外輻射源雷達
平流層預警探測飛艇
極化合成孔徑雷達圖像解譯技術
雷達電子戰系統建模與模擬
總之，祝各位閱讀愉快。
當然，上面的建議不過是玩笑，還請懂行的一笑置之。
以上。
海軍已經豪到20噸小無人艇都用上四面陣，有錢有技術，還用頂個球那種垃圾？
你應該問一問英國能不能造出346那麼「大」的雷達。
先看看桑普森是什麼，然後再類似。
只是頂個球，和45有什麼關係
位於朴次茅資軍港附近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。 這個中心一開始負責Type-45的雷達探測系統的開發測試工作，其後又進一步進行其他皇家海軍艦艇的電子系統開發整合工作。 可以看到其後方有模擬其他艦艇的桅杆與雷達設施。前言
MESAR/Sampson是全固態組件的多功能相控陣雷達，也是全世界最早應用具有自適應性（Self-adaptive）的數字波束技術（Digital Beam Forming，DBF）的雷達之一。
MESAR計劃1982年6月於開展，由英國防衛測試與研究署（Defence Evaluation Research Agency，DRA）主導，並資助普來西公司(Plessey)進行研究。 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的全固態數字波束相控陣雷達技術優點主要包括：
1由於T/R收發單元與天線組件幾乎直接耦合，所以損耗低，能量利用率高，也降低了雜訊。
2.峰值功率低，能降低收/發（T/R）組件與饋電系統成本。
3.能按照不同作戰需求，編程完成設計特定波形的設計。
4.可以通過數字波束形成以及天線信號處理等技術實現超高的解析度。
5.具有極佳的旁瓣抑制能力，利於抗干擾。
6.能以一部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維精確跟蹤。
7.全固態組件大大提高系統可靠度與可維修性。
8.採用新型自適應數字波束形成技術，以數字方式實現瞬時多波束，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）。
MESAR雷達系統由天線陣面、收/發組件（T/R）、自適應數字波束形成器、可編程的數字波形產生器、數字脈衝壓縮器、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採用開環自適應對消干擾方式的數字波束形成，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數字波束形成（DBF）陣列分為16個子陣列，每個子陣列連接一個數字基頻接收器；數字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送至8位數字/模擬轉換器（D/A converter），每一路數字信號與加權係數相乘（加權係數是根據16個數字接收器接收信號採樣推導的協方差矩陣而得到，目的是使數字波束形成器輸出的干擾降至最低），把一個或多個脈衝重覆周期所有距離單元對應的數據儲存下來，對這些數據依照相應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，能有效消除旁瓣與雜波干擾。MESAR使用可編程的數字波形產生器、數字脈衝壓縮器（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，經過加權來消除旁瓣干擾，脈衝壓縮比256並可擴展到512）以及可編程的信號處理器（用來處理雷達的脈壓信號，並以分點跡形式作為距離檢測的主要輸出，功能包括多普勒濾波、恆虛警率(CFAR)與門限檢測等）。 其中，信號處理器是一部AMT分散式陣列處理機（1CCDAP510），並有1024個附帶存儲的平行處理單元（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跟蹤更新速率、可編程選擇的脈衝重複頻率、被擴展和被壓縮的脈衝寬度等。 MESAR的數字波束形成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跟蹤，旁瓣匿隱波束用於對抗雜波與干擾。如果要發展反彈道導彈能力，MESAR雷達的可編程性能充分與反彈道導彈相關模塊充分結合，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，其中接收用的低雜訊功率放大器（LNA）、四位移相器、接收與發射開關等都以砷化鎵半導體（GaAs）的單一微波集成電路（MMIC）技術製程，而功率輸出級、驅動級以及PIN二極體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，四位移相器使用二個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 * 117.5mm*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集成控制電路，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1.8*1.8m，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模塊；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年開展，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。 MESAR-1每面天線原計劃使用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組件由一個峰值功率2W的發射機（占空比(Mean Duty Ratio）約25% ）、低雜訊接收器、T/R轉換開關、四位元（bits）的數字移相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。 脈衝寬度0.1微秒（0.1μ）~1000毫秒（milli-sec） ，跟蹤模式的脈寬為36微秒，監視搜索模式的脈寬為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，距離解析度（Range discrimination）30公尺，數字脈衝壓縮比例（Pulse Compression-Digita）是256：1（原計劃是512：1） ，目標跟蹤速率（ 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集成電路（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模塊 /R模塊構成，每個模塊由四個T/R元件構成，因此總共有1246個天線組件元件，每個元件峰值功率10W，占空比（duty cycle） 30%，頻率捷變（Agile Frequency Range）2.7~3.3 GHz，有效探測距離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。 當MESAR-2在1994年完成後，英國隨即以之為基礎，從1995年起正式開發Sampson艦載相控陣雷達。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同。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展示計劃，是MESAR 2的延續，其中包含彈道導彈探測的驗證；此外，其他研究項目還包括新的智能雷達管理（Intelligent Radar Manager，IRM ）技術等。 此前英國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探測彈道導彈的潛力，連美國國防部也非常感興趣，在2001年與英國展開合作，將MESAR-2送至美國白沙測試場，測試該雷達探測跟蹤彈頭的能力，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、最成熟的有源相控陣雷達計劃。
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，第一台實際裝艦的裝備於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。
早先在英國仍參與CNGF計劃的時候，就曾在PAAMS的雷達部分與法、意產生歧見：法、意主張採用這兩國主導的EMPAR，而英國則堅持使用自家MESAR衍生而來的Sampson，爭執緣由為雙方海軍的需求不同，英國皇家海軍的艦隊防空需求比法、意嚴苛得多，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導彈驅逐艦，仍然沿用PAAMS以及Sampson雷達。
在2007年3月30日，第一套裝備型Sampson相控陣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同，價值約1億英鎊（1.54億美元），合同包括到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。 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套後續裝備型的訂單；為此，當時BAE System打算在該公司於英國南部懷特島（Isle White）的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，這個計劃在2003年左右取消。 在2003年12月，英國與BAE System簽約，購買後續五套裝備型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，整個計划進行重整，交付期程也延後；由於這項延誤，導致Type-45首艦的服役時間從原定2007年1月改為2009年5月（隨後又進一步順延）。
位於朴次茅資軍港附近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。
被用來測試英國版PAAMS的長弓海試平台，上裝有Sampson相控陣雷達與一套Sylver A-50垂直發射器。
第一套Sampson雷達原型在2004交付，裝備於英格蘭北部坎布里亞郡（Cumbria）的Eskmeals測試站。第二套原型在2006年運抵朴次茅資海軍船塢，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防空導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。而在2006年底，第三套Sampson原型雷達裝備在朴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）。 在2007年3月30日，第一套裝備型Sampson安裝在Type-45首艦上。
Sampson雷達負責對空搜索、跟蹤以及Aster-15/30防空導彈的引導工作，採用一個呈弧狀的旋轉陣列天線總成以及FSS頻率選擇材料制的天線罩；這個天線總成設置在桅杆頂部，重4.6噸，尺寸為2.4m * 2.4m，總成包含兩個背對背的相位陣列天線以及所需的風冷系統。與MESAR-2相同，Sampson每個T/R模塊包含四個T/R天線組件，每面天線由650個T/R模塊構成，因此每個陣面有2600個砷化鎵(GaAs)半導體製造的T/R天線單元；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60轉/分，天線的一面涵蓋90度方位角以及正負60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以上的範圍里跟蹤4000個目標，對其中168個目標進行精確跟蹤，並導引32枚Aster導彈同時對抗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，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） 。由於Sampson雷達採用S波段 (與美AN/SPY-1相控陣雷達相同)，波長較EMPAR相陣雷達的G/C頻更長，因此探測距離比EMPAR相陣雷達更遠。 Sampson雷達具有長程/中程搜索、平面圖像描繪與快速水面搜索等功能，並能在充滿強烈電子干擾的環境下工作；此外，Sampson雷達沿用了MESAR雷達的數字化波束形成（DBF）技術，通過對後端波形處理與波束生成的控制，可以根據外部環境的干擾，對雷達波束進行置零，這使得一般電子干擾幾乎難以對Sampson奏效。
在電子反對抗能力方面，最普遍的電子對抗手段是朝對方雷達旁瓣發射大量信號，使其迷惑或者根本無法辨識主瓣；而雷達的對抗之道，就是在一旁設置專門接收旁瓣而不接收主瓣的副天線，當副天線收不到干擾信號時，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。相控陣雷達能分割出部分天線模塊作為接收旁瓣的副天線，而有源相控陣雷達由於T/R單元的靈活性，因此能靈活而動態地選擇這類副天線；例如，MESAR-2最多能選用16個探測旁瓣的虛擬副天線，而且由於有源相控陣雷達能精確地控制波束方位，加上優良的數字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，並不影響對目標回波的接收。
與EMPAR、ARABEL一樣，採用一體兩面式旋轉天線的Sampson雷達無論在成本、重量與體積方面都比採用四面固定式天線的相陣雷達系統低，但是目標刷新率比較差。 不過Sampson的目標更新速率仍優於EMPAR與ARABEL，因為三者的旋轉速率相同，但是Sampson的雙面式天線能同時涵蓋兩個背對的90度方位角，而後兩者的單面式天線就僅能涵蓋一個90度方位角。 與水平線導彈驅逐艦相同，Type-45導彈驅逐艦上也裝有一部S-1850M長程3D電子掃瞄對空/平面監視雷達，做為Sampson雷達的輔助；S-1850M使用Thales荷蘭分公司的SMART-L長程搜索雷達的硬體，但改用英國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水平旋轉速率為每分鐘12轉，垂直向探測範圍從0度到70度，具備優良的電子穩定技術與自動跟蹤能力，對大型飛機的最大探測距離超過400km，對戰機等級目標的探測距離可達220km，可同時跟蹤1000個空中目標與100個海面目標，具備探測大氣圈外彈道導彈的潛力，並能在65km外截獲具有隱身設計的目標。 BAE宣稱，Sampson雷達同時具備長距離對空監視、目標精確跟蹤以及為導彈提供上/下鏈傳輸的功能，因此Type-45根本沒必要再安裝一部S-1850M，之所以安裝是因為英國參與CNGF時代遺留下來的；不過縱使Sampson可以覆蓋所有功能，在實戰情況下不見得有足夠的系統資源同時承擔所有工作，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跟蹤，開始交戰後除了精確跟蹤目標之外還要為導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性能，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（3.65*3.65m）的系統充裕。因此，另外裝備一部S-1850M長程雷達專門對周圍空域進行搜索，而Sampson則以目標精確跟蹤與射控支援為主要任務，仍然是較為理想的系統架構。
除了 Type-45之外，BAE設計的美洲獅(Cougar)隱身巡防艦系列的2800ton級輕巡防艦版也採用Sampson雷達。目前Sampson雷達使用的S波段雖然較適合長距離操作，但是在目標鑒別率上就有所不足，因此未來英國可能會發展出Sampson雷達的X波段衍生型，並具備非協作目標辨識(Non Cooperative Target Recognition，NCTR)能力。 所謂NCTR能力就是藉助對目標雷達反射信號的精密分析，來判斷目標的種類、型號。
總之，Sampson雷達性能極為優異強悍，其性能絕非ARABEL、EMPAR等相控陣雷達可比擬，也勝過美國宙斯盾使用的SPY-1A/B/D艦載無源相控陣雷達一籌。然而採用最尖端頂級技術的Sampson雷達極其昂貴，導致Type-45防空驅逐艦的排水量雖比伯克級少2000ton，防空導彈搭載量更只有後者的一半，但是總成本卻比伯克級高出三至五成。
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導彈驅逐艦的雷達/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雷達組合和美國宙斯盾戰鬥系統/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宙斯盾系統/SPY-1D。
反彈道導彈能力
目前MESAR/Sampson已具備相當的戰術彈道導彈探測潛力，並已取得美國彈道導彈防禦組織(BMDO)的注意。 BMDO已經開始資助英國改良MESAR/Sampson雷達，使其具備戰術彈道導彈探測能力，並以此搭配性能提升過後的Aster系列防空導彈，發展成戰術彈道導彈防禦系統。 在此計劃中，美國極力促成BAE System與洛馬集團的合作，改良Sampson系統並與美國宙斯盾系統搭配作戰，計劃分為三個階段：在第一階段中，Sapmson雷達系統將經過小規模改良，增加持續跟蹤彈道導彈的模式，使其成為探測範圍達1500km等級的反彈道導彈雷達系統，而此系統搜獲的信息則通過Type-45上的Link-16資料鏈傳至美軍宙斯盾艦，使其能以標準SM-3反彈道導彈進行接戰。 第二階段改良則是對Sapmson進行大規模硬體升級，以3.6m * 3.6m的新陣列天線取代現有2.4m * 2.4m天線，使其反彈道導彈探測範圍超過2000km，此階段預定於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導彈系統(Aster的升級版)，使其能獨力完成彈道導彈的搜索與攔截。
雖然目前英國並沒有為Type-45驅逐艦和Sampson雷達進行反彈道導彈能力升級的正式項目，但美國彈道導彈防禦局（Missile Defense Agency，MDA）與英國導彈防禦中心（Missile Defense Centre，MDC，主要是Chief Scientific Advisers ST執行的計劃，2003年成立）一直合作進行相關研究。 在2013年初，MDC宣布一個研究計劃，將派遣皇家海軍Type-45型驅逐艦參與，由美國MDA與英國MDC一同驗證Sampson雷達探測與跟蹤彈道導彈的實際能力，這是MDA的戰區彈道導彈防禦（Theatre Ballistic Missile Defence，TBMD）的一環。
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