美國、日本在全球領域民用相控陣雷達研究進展較快。2002年，美國強風暴實驗室（NSSL）聯合多家單位把宙斯盾艦船上的一部相控陣雷達（SPY-1A）改裝成相控陣天氣雷達（NWRT），并進行了外場探測試驗，這是天氣雷達歷史上的第一部具有相控陣快速掃描的雷達，隨著 NWRT外場試驗展現出的精細化探測結果，相控陣技術逐漸走入天氣雷達領域。2014 年開始，美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）和美國聯邦航空管理局（FAA）共同資助“先進技術演示器”（ATD）的設計與研究?！跋冗M技術演示器”（ATD）將雙極化技術加持到相控陣技術中，是首款完全從頭構建的專為氣象雷達設計的全尺寸 S 波段雙極化相控陣雷達。日本的 NICT、大阪大學和東芝公司于 2012年首次成功開發相控陣天氣雷達（PAWR），屬于單極化雷達，使用波導縫隙陣列天線體制。2017年，日本 NICT、東芝公司等聯合開發并安裝了“多參數相控陣天氣雷達”（MP-PAWR），采用微帶貼片陣列天線，具有雙極化功能。