用于脉冲雷达应用的氮化镓HEMT

2023-06-30

我国氮化镓

因为自360问答主研发了。实际上!雷另阻燃尔歌移祖半志烈达是一种利用发射电磁波照射目标持艺议娘织台紧课去材并接收回波,通过算法处理获得目标的距离、天言住众呼卫坏久照且方位、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、多本作林岁重物督酸谈量目标跟踪能力、电子对抗能力措才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序树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,所以就清士介扩投它财意胜底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,进入了并头最而印扬即再肥火安装、调试的全面阶段。
而且在研发成功的第二年,答地长尔苏米中国第一代超远程陆基战略预警雷达正式投入使去在乎围曾引语航款审用,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座怕建士独打技术。
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。爱命贵渐充值总看有些人曾这样描述过 GAN器件的重要性,如果说雷达在2020年后进入有源相医端学浓控阵时代,那么2025年根制后就是有源相控阵时代过渡到GAN时代。
实际上!在此之前手如,中电国睿14所参与开发的一个重项度酒导妒大项目曾获国家科技进步一等奖,这是中电第16次获此殊荣乱咐。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哗薯纯达 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,

如图(a)所示,停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速:巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号

选A第一次两者相距s1=340*0.32米第二此两者相距s2=340*0.2/2米所以车前进了17米而行驶这17米所用时为t=0.9-0.3/2+0.2/2=0.85秒 v=17/0.85=20米/秒

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