现代战争对于战场态势信息交互的及时性和隐蔽性要求不断提高,但是现有数据链难以满足空中平台,特别是隐形作战平台对于高速数据传输和电磁隐形的需求。雷达技术的飞速发展使有源相控阵雷达具有一定数据传输能力,这为战场通信提供一个全新的途径。如何利用有源相控阵雷达进行空中组网通信,进而提供高速安全的数据传输是当前的一个研究热点。本文分析了有源相控阵雷达的特点及其通信可行性,并提出了一种基于有源相控阵雷达的定向宽带数据链方案。首先,借鉴多功能先进数据链的组网方式,提出了定向宽带数据链的系统总体构想、概念结构和组网协议,并详细讨论了节点的入网、退网过程以及拓扑更新策略,从而解决了定向宽带数据链的组网问题。接着,结合有源相控阵雷达的特点对通用数据链的标准处理系统进行改进,提出了一种适用于定向宽带数据链的系统模型。在此基础上,给出了相应的信息处理流程和物理层帧结构,讨论了系统同步问题,指出了双向通信所面临的困难,并给出了相应的解决措施:通过重复发送ACK可实现异步数据传输,并用公式推导ACK的最小重传次数,而通过脉冲定时可实现同步数据传输。最后,根据定向宽带数据链的物理层模型,在MATLAB软件上搭建了仿真平台,使用过采样法分别对系统误码率、帧同步以及多普勒频移等问题进行了仿真。实验结果表明,在低信噪比情况下系统仍能获得较好性能,且多普勒频移仅对系统性能造成轻微影响,表明了该模型适合于定向宽带数据链系统。