國產氮化鎵獲獎 這個技術可讓055、殲20雷達探測距離更遠,威力更強

2020-11-22 騰訊網

國產055型驅逐艦,據說它的雷達就採用了GAN技術

5月11日,國內三代半導體(氮化鎵)團隊獲得「全國創新爭先獎,表明國內在三代半導體方面取得了技術突破,為國產電子裝備性能提高和升級打下了堅實的基礎。

氮化鎵(GAN)器件與現有砷化鎵(GAAS)器件相比,功率更大,耐熱性更好,是新一代有源相控陣雷達首選。有人曾經這樣形容GAN器件重要性,如果說2020年之後雷達進入了有源相控陣時代,那麼2025年之後,有源相控陣將會進入GAN時代。

許多人可能很難相信自己的手機充電寶用了055萬噸大驅上面的技術

我們知道雷達探測距離公式有兩個重要參數,天線孔徑和功率。在天線孔徑一定情況下,功率就成為提高雷達探測距離主要途徑。對於有源相控陣雷達來說,就是提高T/R模塊功率,更大功率意味著更大電壓,另外T/R模塊能量轉化效率較低,大部分能量轉化成了熱能,更大功率也意味著更大熱量,這些都對T/R模塊增加功率提出了挑戰。高電壓、大功率、耐熱性強正好是GAN器件優勢所在,它與GAAS器件相比,器件體積、重量更小,但是功率更大,能夠在更高溫度下工作,因此採用GAN器件的T/R模塊,功率比GAAS模塊體積更小,重量更輕,但是功率更大,耐熱性能更好,相應雷達性能也會更高,可靠性也會更好。

美國伯克F3驅逐艦,它的雷達同樣用了GAN技術

GAN器件帶寬更大,增益也更高,對於雷達來說,更大帶寬意味著更好的解析度,能夠探測更小的目標,國內外雷達工業界普遍認為2020年之後隱身目標將會更加廣泛出現在戰場上,對於雷達探測能力提出了更高要求,這也是有源相控陣雷達GAN化重要原因之一。另外更大帶寬也意味著雷達抗電子幹擾性能更好,現代戰場電子戰日益激烈,這一點顯然非常寶貴。

瑞典全球眼預警機,它的雷達同樣採用了GAN技術

從國外先進有源相控陣雷達發展來看,GAN化已經是趨勢。以伯克F3驅逐艦為例,它配備了SPY-6有源相控陣雷達,這種雷達就採用了GAN器件,功率迅速提高。有消息說它的平均功率超過1MW,這個數字遠高於現有艦載有源相控陣雷達,為雷達更好對抗隱身目標和彈道飛彈打下了堅實的基礎。另外國外新一代機載有源相控陣雷達也配備了GAN器件,例如瑞典最新全球眼空中預警機就採用了基於GAN器件的有源相控陣雷達,雷達具有更好的抗小目標性能,更強的電子戰能力。

中國相關單位也非常重視GAN器件運用,從相關資料來看,國產GAN器件已經成熟,並且進入實用階段。如電子工業第13所已經研製出GNA器件的小型高功率模塊,頻率覆蓋範圍L-X波段。可以滿足國產大功率微波系統、有源相控陣雷達就用要求。需要指出的是13所GAN器件模塊材料、設備都實現了國產化,性能穩定可靠,已經在國產雷達上面得到運用。

國內相關單位已經能夠生產基於GAN的T/R模塊

國產GAN器件已經在雷達上面運用

外界此前曾經推測國產055型驅逐艦上面艦載有源相控陣雷達可能就採用了基於GAN器件的T/R模塊,從而得到更大功率、增益和帶寬。雷達探測距離更遠,靈敏度更高,探測隱身目標能力更強。應該這個技術運用大大提高了055型驅逐艦作戰能力。另外國產新一代預警機、機載火控雷達、防空雷達等等也有可能已經或者即將運用GAN器件,為雷達性能升級打下了堅實的基礎。

GAN技術突破,讓殲20擁有更加銳利的鷹眼

隨著國產GAN器件技術突破,國產有源相控陣雷達將會更加廣泛採用GAN器件,進一步增強系統性能,將我軍作戰能力不斷向前推進。

相關焦點

  • 「氮化鎵」技術再次獲獎,對055和殲20有何重大意義?
    那麼在5月13日又有好消息傳來,國內「氮化鎵」研究團隊也獲得了該獎項,這說明國產氮化鎵技術已經取得了重大突破,這可能也是055和殲2相控陣雷達技術有所突破的關鍵原因。其實說起氮化鎵並非有多麼不可思議,簡單點說這就是半導體材料中的一種,被稱為GaN,其實目前很多民用手機充電器都號稱使用了氮化鎵技術。當然了,這玩意如果用在055大驅和殲20的雷達上,那就是另外一個故事了。因為對於有源相控陣雷達來說,氮化鎵將帶來革命性的進步。
  • 殲20六邊形開口是重點,或讓雷達不可探測
    事實上,這一神秘「六邊形」早在殲-20 「2011」機上就已出現,因為這一「六邊形」出現在出現在大家公認的殲-20隱身短板,即鴨翼下方。而這個「六邊形」其實就是我國的神秘隱身裝置——「等離子貼片」設備。其用途就是在於當殲-20進行機動飛行時,兩翼鴨翼將產生巨大的扇動,這將破壞殲-20的隱身效果,同時增加雷達的反射截面積。
  • 印媒:中國新材料或讓所有軍事雷達難探測,比殲20隱身效果更強?
    ,如果這些材料能夠成功升級中國現有的非隱身飛機,那麼和美俄相比,擁有20架殲-20和大約1500架其他戰鬥機的中國將會大大提升其空中戰鬥力。報導還表示,中國已經開始在自己的非隱身戰鬥機上測試這項技術,而中國取得突破的這項工程材料是一種「超穎表面」的薄膜,據悉,可以吸收迄今為止最寬光譜的雷達波,在一項測試中,這項技術可以在0.3至40GHz的頻率範圍內反射雷達信號強度降低了10至30dB,就以目前的雷達技術來說,很可能會讓所有的軍事雷達系統都很難探測得出來。
  • 殲20不掛這個小球,雷達真沒反應,出海時也會帶嗎?
    一些媒體和網友甚至很篤定地認為,殲-20隱身戰機此前進行的首次海上實戰化訓練,實際就是進行了繞島巡航!只不過由於島內雷達對此一無反應,所以臺軍方根本沒意識到已被殲-20「深情擁抱」了一次……軍網發布的殲-20戰機首次出海訓練照片,可清晰看到飛行員的新式頭盔。 對於這樣看似離譜的猜測,如果中國空軍發言人沒宣布消息的話,是無法證實的。
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    何為雷達隱身技術?雷達隱身技術是一種通過降低戰鬥機、艦艇、飛彈等武器的反射特性,使雷達對該武器的探測距離大幅度縮短,從而讓雷達探測不到的技術和方法。由於在現代戰爭尤其是超視距空戰中,通過雷達訊號探測是探測戰鬥機的最可靠方法,因此減弱作戰飛機的雷達反射信號強度,是戰鬥機設計中提高隱形能力的最關鍵和最重要的因素。
  • 殲20告訴國人的真相:隱身戰機打開雷達後不是像手電筒,而是黑洞
    太多人聽慣了這種說法,並信以為真,然而事實卻是相反的,真相是令人震驚的:隱身戰機的雷達波依然是隱身的,它根本不像什麼手電筒,簡直像一個黑洞,因為一般戰機對其所輻射雷達波的探測距離只剩幾公裡!對於一般戰機來說,其雷達輻射範圍較廣、功率較大,對方戰機用無源探測系統對其被動探測的距離甚至大於雷達的主動探測距離。比如F22上面的ALR-94無源探測系統,對戰機輻射源的最大探測距離達到了460公裡(這是其另一個殺招)。但射頻管理技術通過使用隱身波形、分級式的輻射功率以及其他手段,極大的降低了對方的探測距離。
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    殲20機載雷達具備下斜視成像能力最近網上出現中國合成孔徑雷達研究報導,在報導之中可以看到中國相關單位在相關研究之中取得顯著進展,解決了一系列關鍵技術問題,國產合成孔徑雷達整體性能已經達到當今頂尖水平。配備國產合成孔徑雷達的中國空軍圖-154MD電子戰飛機現代合成孔徑雷達圖像已經接近黑白照片筆者注意到這裡有斜視這個關鍵詞,表明國產機載合成孔徑雷達已經具備斜視能力,傳統合成孔徑雷達原理是把雷達每次探測數據虛擬成一個天線陣元,然後再用數據處理系統把這些數據進行綜合處理,合成一個大型天線陣列
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  • 「天波」超視距雷達問世!一舉突破20%監測瓶頸
    利用該系統,可以獲得目標的二維或三維圖像,反合成孔徑雷達可以在數千公裡的距離內看到目標的影像,其精度可控制在0.12米左右。具體地說,雖然"天波"雷達也有雷達二字,但其原理與傳統雷達不同,傳統雷達通過發射電磁波和回波探測,而天波雷達則依靠大氣層電離層的反射光探測,此外,現代雷達發射出的雷達波形往往無法探測海面天線另一面的水面目標和超低空目標,距離限制在50
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    我們都知道雷達系統在軍事作戰中的重要作用,美國就在發展雷達方面下了大功夫。有消息稱P-8A反潛機已經配備了新的雷達系統,與傳統雷達系統不同的是,新雷達能夠實現更遠的探測距離,並且能夠穿透水,探測到水面下隱藏的東西。這樣一來,潛水艇作戰將會變得極其被動。
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    從隱身戰機的基本設計開始,隱身戰機的首要設計目標,就是縮短雷達對它的有效探測距離。為減小雷達回波,應精心設計飛機外形,機身表面應塗覆厚度合理、材質適中的雷達吸波材料,拋光表面應去除反射能力強的毛刺。 所以我們可以看到,現階段的殲20和F-22等隱身戰鬥機一樣,都具有全新的特殊外形,塗層也與以往戰機有了明顯的區別。
  • 這個就厲害了,印度專家:蘇30可發現殲20,印度網友坐不住了
    如今空戰已進入超視距時代,各國設計師都認為提高感知能力和降低自身被探測的機率是重中之重。五代機就是這種思路下的產物。憑藉出色的隱身能力和雷達等航電系統,五代機的超視距空戰能力空前強大。美軍一次紅旗軍演中,F22對F16扮演的假想敵進行了30:0的屠殺。
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    自國產新航母即將進行二次海試之際,中國軍工又傳來一好消息。日前,中國電子科技集團宣布,基於單光子檢測的量子雷達系統在中國電科14所研製成功,達到國際先進水平。量子雷達是個什麼東西?它又比傳統雷達好在哪裡?傳統雷達自誕生以來,暴露了許多缺點。
  • 殲-20升空需掛龍勃透鏡,不然自己的雷達都發現不了!
    從近期央視的報導中得知,殲-20最近非常活躍,不斷和殲-16、殲-10C演練「踹門」戰術,而從屢次殲-20起飛和飛行的畫面中看出,該機一升空就需要掛載一種特殊裝置--龍勃透鏡。從介紹中可知,殲-20如果不掛載龍勃透鏡,連自己的雷達都發現不了,這說明殲-20隱身性能真的很強。
  • 從官方信息看殲20的隱身性能:雷達反射面積只有棒球那麼大
    (沒錯,就是殲20雷達的研究所)所長胡明春的報導。報導稱,在機載寬帶隱身有源相控陣雷達技術中,胡明春深入研究了相控陣天線隱身機理,創造性的提出了技術路線,使天線的雷達反射面積(RCS)比傳統天線降低了幾百倍,與載機的低散射載體相當,為我國研製新一代隱身戰機做出了重要貢獻。
  • 踢館:宙斯盾艦究竟有多強,我們的055萬噸大驅還有哪些差距?
    這也是堂主一直叨叨的,別折騰什麼廢柴31了,殲20能上,就趕緊拿來用吧,等一個不知道要折騰多久的玩意,浪費時間。 052D、055有一個美國海軍眼紅的硬體優勢,那就是大面積的AESA雷達。這差距就跟蘋果的單攝像頭與華為的浴霸差距一樣,你再吹,拍照就是不夠看。現在蘋果11也是3攝了,但美國海軍要等裝SPY-6的船出來才有。
  • 殲20尾噴隱身終實現?「雙層超材料」成功突破,雷達波只能繞路
    但這種隱身設計僅僅是減小雷達波的反射,而不能完全克服電磁波。目前的隱身技術並沒有做到不可探測。舉例來說:現在最受歡迎的毫米波雷達,就是針對隱形飛行的剋星。 毫米波的頻率為30 MHz、94MHz和140MHz,這三個波段是目前隱形技術無法克服的。毫米波雷達具有天線的波束窄,解析度高,頻帶寬,抗幹擾性強,反隱身能力強等優點。