有源相控阵雷达(有源和无源相控阵雷达的区别)

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       2023年，第10届 世界雷达博览会 在北京举行，本届博览会的主题是“雷达融合世界，数智引领未来”。自2001年以来，世界雷达博览会以每两年举办一届的规律保持运营，如今已成为全球雷达前沿技术与先进产品的知名展示平台。

世界雷达博览会

       而在本届世界雷达博览会上，我们看到了一系列先进国产雷达，从而对国内雷达技术的发展现状有了更深入的认识。

       不过，在中国有源相控阵雷达真实水平曝光后，我们也不得不承认国内雷达技术依然与美国存在着 一定的差距 。那么，中美雷达差距究竟有多大呢？

       据主办方介绍，本届世界雷达博览会一共邀请了中国电科、中国航天科工集团、中船八院、中国兵器集团、中航光电等集团旗下的400多家军工单位参展，展出产品数量近千项。

       这些参展产品代表了目前国内最先进的雷达技术成果，彰显了中国在 军工电子领域 具备的科研实力。

世界雷达博览会

       从本届雷达博览会的参展产品来看，有源电子扫描阵列技术在国内已经得到了大规模普及与应用，只有极少数用于特定用途的雷达采用老旧的机械扫描技术。

       换句话说，目前解放军装备的一系列军用雷达，绝大部分都是先进的有源相控阵雷达，这体现了 解放军信息化建设 的卓越成果。

中国有源相阵控雷达

       而且从国内各军工单位对产品的介绍可以看出，国内有源相控阵雷达的生产过程全部由国产零部件组装完成，不存在被他国从技术上“卡脖子”的风险，毕竟华为与中兴的教训还历历在目。

       从砷化镓/氮化镓射频功放组件，再到它们联合构成的T/R收发组件，中国已经建立了一套完善可靠的 本土产业链 。

博览会展出的装备

       一个能够佐证这条产业链健康发展的证据是：

       我们不但能看到中船八院、中国兵器集团这样的国企身影，而且还能看到洛阳隆盛、朝阳电源、宜通华盛、敏视达、德普福这样的民营企业投身于这一领域。

       这说明中国的 “军民融合产业政策” 获得了巨大成功，有效带动了相关产业链的活力与竞争。

       由此来看，中国在全球雷达产业的地位已经具有不可撼动，产业实力排名 世界顶尖水平 。毫不客气地讲，目前能在本土布局如此完善的雷达产业链的国家，除了中美两个大国以外，再也找不出第三个。

博览会展出的装备

       不过，有一点需要我们清醒地意识到：虽然中国在雷达技术领域取得了长足进步，但美国作为在这一领域深耕多年的技术强国，依然与我们存在 不可否认的差距 。

       4月14日，在世界雷达博览会举行的同时，中国航天电子技术研究院举办了 全球行业报告会 ，其中就提到了国内有源相控阵雷达的真实水平。

       令人注意的是，中国航天电子技术研究院重点强调了国内军用级模拟数字转换器ADC芯片与FPGA芯片与美国最新技术存在的差距。

高科技芯片

       我们先介绍一下ADC芯片与FPGA芯片的大致概念。首先， ADC芯片 是一种用来将模拟信号转换为数字信号的电子元器件，主要性能指标是采样率与采样精度。

       在这个领域，美国ADI亚德诺半导体公司与TI德州仪器具有行业领先地位，欧洲与日本也有一些实力不俗的半导体企业，不过与我们基本处于同一水准。

TI德州仪器

       至于 FPGA芯片 ，是一种专用于集成电路中的半定制电路，特点是可编程的逻辑列阵，即可以运用软件工具来任意改变芯片内部晶体管的结构。相信一些具有电子知识的军迷已经意识到，这是半导体最尖端的技术领域。

赛灵思公司的FPGA芯片

       事实上的确如此，FPGA芯片目前被美国赛灵思公司和阿尔特拉公司所垄断，这两家公司的产品份额目前占全球市场的90%以上。就连半导体技术实力雄厚的欧洲与日本都已经在这个尖端领域 彻底“躺平” ，中止了研发计划。

       不过，中国正在挑战美国在FPGA芯片领域的垄断地位，包括中国航天电子技术研究院、复旦微电子、紫光华创等国内科研机构正在投入大量资源，攀爬FPGA芯片的科技树。

       欧洲与日本自认为无法与美国在科技领域竞争，但拥有全球最大规模科研团队的中国具备足够的信心 向美国发起挑战 。

FPGA芯片

       值得一提的是，中国航天电子技术研究院在看到差距的同时，也依然保持着足够的乐观，而且大致介绍了我们目前在ADC芯片与FPGA芯片领域的 最新进展 。

       在ADC芯片方面，国内已经可以生产采样率达到3G的产品，虽然这一实验室成果距离大规模普及还有一定距离，但我们至少已经克服了 从零到一 的最难阶段。

       至于芯片制程规格，国内最顶尖的技术已经达到了28纳米工艺水准，而且在制程先进的同时，依然能够保持军用级别的稳定性，这已经是殊为不易的巨大成绩。

中国航天电子技术研究院

       而在下一代射频直采FPGA芯片上，中国航天电子技术研究院提出了一个大胆的设想：我们不需要亦步亦随地跟在美国的后面，而是直接对标美国赛灵思公司的最新产品进行研发，也就是直接研发 14纳米制程 的FPGA芯片。

       凭借中国近些年在半导体产业数千亿人民币的投入，我们对于中国半导体实现“技术超车”具有足够的信心。

       参考资料

       【1】第十届世界雷达博览会开幕 直击雷达应用赋能千行百业 中国经济网

       【2】2023世界雷达博览会闭幕，展现中国雷达跨越发展 新华网