美国海军正在犹豫是否要为其最新型的“伯克三型”驱逐舰配备昂贵的有源相控阵雷达,而中国海军的“福建号”航母却已经悄无声息地在舰岛上安装了32个相控阵雷达,展现了令人惊叹的技术实力。更让人震撼的是,福建舰近期又有了新的进展。
根据最新的照片显示,在福建舰的第二层一体化桅杆周围,又增加了两圈相控阵雷达,每圈有8个,两圈共计16个。加上之前已经安装的32个,福建舰上目前总共有48个相控阵雷达。这个数量之多,让人不得不用“疯狂”来形容。相控阵雷达几乎覆盖了整个舰岛,只剩下舰岛窗户还没有被覆盖。这个密集的布局足以让患有“密集恐惧症”的人感到不适,同时也让美国“福特号”航母,作为“晾衣杆”家族的一员,颜面扫地,声威尽失。
什么是相控阵雷达
“相控阵雷达”是“相位控制阵列雷达”的简称,也叫做“电子扫描阵列雷达”。它主要有两种类型,即“有源相控阵雷达”和“无源相控阵雷达”,但它们的基本工作原理相似。这种雷达技术是多学科技术的进步,随着计算机、新材料、半导体和信号处理技术的不断发展而出现的。
相控阵雷达不需要像传统雷达那样依靠机械装置旋转天线来改变探测方向,而是通过调节各个相控阵单元的发射信号相位来实现方向的改变。这种方式不仅消除了机械装置的需求,还使相控阵雷达能够快速而可靠地进行大面积扫描。
相控阵雷达的工作原理类似于复眼的结构。在自然界中,有许多动物拥有复眼,由众多小眼睛密集排列组成,比如蜻蜓和苍蝇。相控阵雷达也是由许多这样的“小眼睛”,即信号收发组件组成的。每个T/R组件都有一个叫做“移相器”的装置,通过移动这些器件来控制雷达波的发射相位,从而改变雷达波的干涉,使得相同频率的雷达波能够在特定方向上叠加增强,形成可控制的雷达波束。
多功能性:相控阵雷达能够实现多种功能,包括搜索、识别、跟踪、火控锁定和导弹制导,而以前需要多个雷达相互协作才能完成这些任务。
高机动性:多功能性使相控阵雷达能够大大简化雷达系统的设备,减小整体尺寸,提高机动性,便于快速部署。
多目标处理:相控阵雷达可以分割出多个波束,实现同时处理多个目标,适应现代高技术战斗环境下的多目标、高强度作战需求。
快速响应时间:相控阵雷达能够在微秒内形成可控制的雷达波束,提高了系统的响应速度,对高速、高机动目标的追踪能力出色。
抗干扰能力强:由于相控阵雷达使用众多独立的T/R单元收发雷达波,具有出色的抗干扰能力,能够应对多种强干扰因素。
高可靠性:相控阵雷达无需机械旋转,波束方向由计算机控制,因此不容易受到机械故障的影响,即使部分T/R组件失效,系统仍能正常工作。
近年来,中国在“氮化镓半导体技术”
方面取得了重大突破,率先实现了低成本的“氮化镓”量产技术。氮化镓是第三代半导体核心材料之一,具有一系列显著优势,包括高开关频率、宽禁带宽度、低导通电阻、高工作效率、低发热量、高功率和小体积等。这一突破为中国的雷达技术以及其他民用领域的发展提供了强大支持。
这一技术突破对中国科技的发展产生了深远的影响。当我们看到中国手机制造商不断推出高达一二百瓦的超级快充技术,而嘲笑苹果手机没有相应的技术时,我们是否想到了氮化镓半导体在其中的关键作用?
同样,当我们乘坐高铁飞驰,惊叹中国高铁技术的领先地位时,是否意识到氮化镓半导体技术对中国高铁技术的贡献?当我们看到中国的战机不断升级,部署最新型的相控阵雷达,当各型新式战舰上布满相控阵平板雷达时,是否想到了“氮化镓先进半导体技术”的关键作用?
总结而言,中国在半导体领域的突破为国家科技创新和国防现代化提供了有力支持。氮化镓半导体技术的广泛应用,特别是在相控阵雷达领域,已经成为中国科技发展的关键推动力。我们期待着未来的发展,相信中国的科技创新将继续引领世界。