我国氮化镓雷达为何便宜了

因为自主研发了。实际上！雷达是一种利用发射电磁波照射目标并接收回波，通过算法处理获得目标的距离、方位、高度等信息的技术。近几年来，相控阵技术在雷达领域逐步扩展。而且，相控阵雷达利用馈电控制电磁波束电子扫描，实现多波束快速扫描探测，还可根据实际情况灵活地控制波束形状，在反应速度、目标更新速度、多目标跟踪能力、电子对抗能力等方面大大优于机械雷达，成为当前雷达行业发展的主要方向。

曾经有一段时间，军迷们对美国的宙斯盾驱逐舰非常羡慕，最感兴趣的还是它装备的相控阵雷达和发射系统。长时间以来，相控阵雷达一直令我们望眼欲穿，但由于雷达技术和加工工艺的差距，我们很难生产出适于用于舰艇、飞机(歼20、歼10、预警机)等设备的小型相控阵雷达，军队的工作人员只能默默地进行相关技术和工艺的攻关。

而在新中国早期时候，我国科学家临危受命地开启了相控阵雷达的研制技术，当时这项技术在世界上属于最尖端的科技，只有美苏两国才能掌握。由于没有任何技术信息，所以就只能从最基本的雷达技术开始研究。在这样艰苦的条件下，仅用七年时间，相控阵雷达的研制就取得了全面突破，进入了安装、调试的全面阶段。

而且在研发成功的第二年，中国第一代超远程陆基战略预警雷达正式投入使用，7010也成为当时亚洲最大的相控阵雷达基地。7010位于河北宣化地区，由8976个馈源组成，探测距离最远可达3000公里，能连续追踪10多次以上的目标，使我国的国防建设迈上了一个新的台阶。

而在今年年初时候，好消息再次传来，我国相控阵雷达领域又有喜讯，那就是我国“氮化镓技术”取得突破。事实上，氮化镓并不是那么令人难以置信，简单地说，这是半导体材料中的一种，叫做 GaN，实际上，现在很多民用手机充电器都号称采用了氮化镓技术。

就专业领域而言，氮化塔(GAN)器件比现有的砷化塔(GAAS)器件具有更强的功率和更好的耐热性能，是新一代主动相控阵雷达的首选。有些人曾这样描述过 GAN器件的重要性，如果说雷达在2020年后进入有源相控阵时代，那么2025年后就是有源相控阵时代过渡到GAN时代。

实际上！在此之前，中电国睿14所参与开发的一个重大项目曾获国家科技进步一等奖，这是中电第16次获此殊荣。当时研发成功初期，如果问哪个项目获得了大奖，得到的回答是“因为太先进了，不方便展示”。但基于该单位一直是中国军事雷达研发基地，自然而然就是雷达核心技术取得了革命性的技术突破。而在今年五月中旬，国内的“NetAgain”团队获得了“国家创新竞赛奖”，进一步证实了这个推测，因为 NetAgain技术被认为是未来相控阵雷达应用的核心技术。

那氮化镓技术，即 GaN的研发成功对相控阵雷达有何突出进步呢？事实上！目前先进探测雷达一般都是从无源相控阵转向有源相控阵。然而有源相控阵虽然性能良好，但在增大探测距离的同时缺点也十分明显，即发热量大，同时雷达体积大。由于增加相控阵雷达的探测距离，无非是增加天线和 T/R组件的功率，而 T/R组件的功率越大，所需转换的热能也就越大，所以我们看到第一代中华神盾都是圆弧形凸起的风冷式散热罩，下面还有大的散热管，后面又换了液冷才变平。

据介绍，相控雷达增加的探测距离有天线增益和 T/R组件增益两种途径， T/R组件增益越大，所需转换的热能就越多，严重限制了雷达的性能。采用 T/R组件可以很好地解决这一问题，因为这种器件体积更小，功率更高，同样体积下的耐热性更好，能够使雷达在更大功率下稳定运行，而不需要增加散热条件，同样口径的雷达探测距离可以成倍增加。

威力较大的雷达，探测距离远，抗干扰能力强，可大大提高武器命中率。有关的中国研发单位获奖，表明该领域已取得重大突破，在第三代半导体核心材料——氮化镓的大规模生产和应用方面首次处于世界领先地位。用 GAN制造的器件不仅体积小，而且功率更高，耐热性也更好，这样可以使雷达在更大功率下稳定工作，而不增加散热条件，简直是有源相控阵雷达的理想材料。

实际上！对雷达而言， GAN器件带宽较大，增益较高，带宽越大，雷达分辨率越高，探测目标越小，国内外雷达业界普遍认为，到2020年以后，战场上的隐身目标会更广泛，对雷达的探测能力要求也越高，这就是有源相控阵雷达 GAN化的一个重要原因。此外，较大的带宽也意味着更好的雷达抗电子干扰能力，这对于现代战场上越来越激烈的电子战来说，显然是非常宝贵的。

当然，这个装置如果用于055大驱和歼20的雷达，也是另一回事。对主动相控阵雷达而言，氮化镓将带来革命性的进步。外部人士曾猜测国产055驱逐舰上的舰载有源相控阵雷达，很可能采用了基于 GAN器件的 T/R组件，以获得更大的功率、增益和带宽。

雷达探测距较远，灵敏度较高，能较好地检测隐身目标。这种技术的应用使055型驱逐舰的作战能力大大提高。此外，国产新一代预警机、机载火控雷达、防空雷达等也有可能已经或即将应用 GAN器件，为雷达性能的提升奠定了坚实的基础。

而且，据有关报道，中国的战机也开始装备有源相控阵雷达，准确地说，中国在进入新世纪之后，许多技术随着国力的增长投入不断增加，许多原本没有钱做的事情，后来得到了大量的资金支持，这也为中国技术的爆发打下了坚实的基础。

总而言之，中国在相控阵雷达领域明显领先于美国，这让美国这个几十年来一直拥有雷达技术优势的国家措手不及，

激光雷达由发射系统、接收系统、信息处理三部分组成。激光雷达的工作原理是利用可见和近红外光波（多为950nm波段附近的红外光）发射、反射和接收来探测物体。根据结构，激光雷达分为机械式激光雷达、固态激光雷达和混合固态激光雷达。

机械激光雷达，是指其发射系统和接收系统存在宏观意义上的转动，也就是通过不断旋转发射头，将速度更快、发射更准的激光从“线”变成“面”，并在竖直方向上排布多束激光，形成多个面，达到动态扫描并动态接收信息的目的。

混合固态激光雷达指用半导体“微动”器件（如MEMS扫描镜）来代替宏观机械式扫描器，在微观尺度上实现雷达发射端的激光扫描方式。MEMS扫描镜是一种硅基半导体元器件，属于固态电子元件。

固态激光雷达的优点包括了：数据采集速度快，分辨率高，对于温度和振动的适应性强；通过波束控制，探测点（点云）可以任意分布，例如在高速公路主要扫描前方远处，对于侧面稀疏扫描但并不完全忽略，在十字路口加强侧面扫描。

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