國產氮化镓有源相控陣雷達亮相航展 國產雷達實現與發達國家並跑

 

國產YLC-12雷達,它的雷達天線處於舉高狀態

新世紀世界有源相控陣雷達一個發展趨勢就是用氮化镓器件替代砷化镓器件,從而提高雷達功率。第 13屆珠海航展,國產YLC-12中低空多功能有源相控陣雷達公開亮相,它就采用了氮化镓器件,標誌著國產有源相控陣雷達已經可以與發達國家同類產品並駕齊驅。

氮化镓被認為是第三代半導體,它優點包括耐高溫、高電壓、高頻等等,根據相關資料,氮化镓器件在200度下運行100萬小時,失效率也僅有0.002%,器件功率密度大,體積小、重量輕。具體來說,氮化镓器件工作電壓比現在廣泛使用的砷化镓要高5倍,功率密度更是達到10倍。同樣條件下氮化镓器件比砷化镓更小、更輕,功率更大,對於冷卻係統要求更低。另外氮化镓器件還有更大的帶寬,對於雷達來說,更大帶寬可以得到更好的分辨率,雷達可以截獲到信號特征更小的目標,因此用氮化镓器件來製造有源相控陣雷達可以得到性能更好的雷達。

氮化镓器件是有源相控陣雷達理想的升級器件

我們知道美國海軍最新伯克F3型驅逐艦最大改進之處就是用SPY6有源相控陣雷達替代了以前的SPY-1無源相控陣雷達。SPY-6就換上了氮化镓器件,雷達功率提高近10倍,有效增強了SPY6探測性能。日本最新30FFM型護衛艦配備的OPY-2雷達也采用了氮化镓技術,還實現了綜合射頻,為艦艇整體性能提高打下了堅實的基礎。另外瑞典全球眼預警機安裝了新一代機載有源相控陣預警雷達,它也采用了氮化镓技術,以對抗新一代隱身戰鬥機。全球雷達界普遍認為,2020年之後,雷達將會進入有源相控陣時代,2030年之後民有源相控陣可能由氮化镓一統天下。

美國最新SPY6雷達就采用了氮化镓器件

日本30FFM的OPY-2雷達也采用了氮化镓器件

我們也非常重視國產氮化镓器件發展,經過多年努力,國內已經形成完成的產業鏈。氮化镓器件已經進入尋常百姓家,我們用手機充電器就用上了氮化镓器件,另外移動通信5G基站也大量運用氮化镓器件。軍用領域,國內相關單位著眼於高功率微波、有源相控陣雷達運用,研製成功基於氮化镓技術的T/R模塊。國產氮化镓T/R模塊全部基於國產材料及設備製造,自主可靠。

國產氮化镓技術已經成熟且自主可靠

利用國產氮化镓T/R模塊,國產有源相控陣也進入了氮化镓時代,其中就包括YLC-12中低空多功能雷達。YLC-12雷達工作在C波段,重點針對“輕、小、慢”目標。為了實現這個目標,YLC-12雷達既要增加功率,提高探測距離,又要降低天線尺寸,方便把天線舉高,擴展無線電視距。為此相關單位為YLC-12雷達選擇氮化镓器件,利用氮化镓器件耐高溫的優點提高雷達功率,增加探測距離。由於氮化镓器件可以讓T/R模塊體積和重量更小,有源相控陣天線體積和重量也大幅度減少,這樣就可以最大限度把天線舉高,YLC-12雷達天線可以舉高到18米,拓展了雷達無線電視距。另外YLC-12雷達還采用了其他先進技術,例如數字陣列、智能化信號/數據處理、自適應雜波處理等等,進一步雷達探測距離。

中國雷達已經並跑世界

某些方麵已經實現領跑

按照中國雷達技術人員的說法,YLC-12為代表新一代雷達表明國產雷達技術水平已經可以與發達國家同類雷達並跑,並且在某些領域實現領跑。