國(guó)內(nèi)三代半導(dǎo)體氮化鎵團(tuán)隊(duì)獲得“全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)牌”

5月30日，在第二屆全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)表彰獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，國(guó)內(nèi)三代半導(dǎo)體（氮化鎵）團(tuán)隊(duì)獲得“全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)牌”，表明國(guó)內(nèi)在三代半導(dǎo)體方面取得了技術(shù)突破，為國(guó)產(chǎn)電子裝備性能提高和升級(jí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。氮化鎵（GAN）器件與現(xiàn)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?yán)走_(dá)首選。有人曾經(jīng)這樣形容GAN器件重要性，如果說(shuō)2020年之后雷達(dá)進(jìn)入了有源相控陣時(shí)代，那么2025年之后，有源相控陣將會(huì)進(jìn)入GAN時(shí)代。

許多人可能很難相信自己的手機(jī)充電寶用了055萬(wàn)噸大驅(qū)上面的技術(shù)我們知道雷達(dá)探測(cè)距離公式有兩個(gè)重要參數(shù)，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(dá)探測(cè)距離主要途徑。對(duì)于有源相控陣?yán)走_(dá)來(lái)說(shuō)，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(zhuǎn)化效率較低，大部分能量轉(zhuǎn)化成了熱能，更大功率也意味著更大熱量，這些都對(duì)T/R模塊增加功率提出了挑戰(zhàn)。高電壓、大功率、耐熱性強(qiáng)正好是GAN器件優(yōu)勢(shì)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，因此采用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(yīng)雷達(dá)性能也會(huì)更高，可靠性也會(huì)更好。

美國(guó)伯克F3驅(qū)逐艦，它的雷達(dá)同樣用了GAN技術(shù)GAN器件帶寬更大，增益也更高，對(duì)于雷達(dá)來(lái)說(shuō)，更大帶寬意味著更好的分辨率，能夠探測(cè)更小的目標(biāo)，國(guó)內(nèi)外雷達(dá)工業(yè)界普遍認(rèn)為2020年之后隱身目標(biāo)將會(huì)更加廣泛出現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)上，對(duì)于雷達(dá)探測(cè)能力提出了更高要求，這也是有源相控陣?yán)走_(dá)GAN化重要原因之一。另外更大帶寬也意味著雷達(dá)抗電子干擾性能更好，現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)電子戰(zhàn)日益激烈，這一點(diǎn)顯然非常寶貴。

瑞典全球眼預(yù)警機(jī)，它的雷達(dá)同樣采用了GAN技術(shù)從國(guó)外先進(jìn)有源相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展來(lái)看，GAN化已經(jīng)是趨勢(shì)。以伯克F3驅(qū)逐艦為例，它配備了SPY-6有源相控陣?yán)走_(dá)，這種雷達(dá)就采用了GAN器件，功率迅速提高。有消息說(shuō)它的平均功率超過(guò)1MW，這個(gè)數(shù)字遠(yuǎn)高于現(xiàn)有艦載有源相控陣?yán)走_(dá)，為雷達(dá)更好對(duì)抗隱身目標(biāo)和彈道導(dǎo)彈打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外國(guó)外新一代機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)也配備了GAN器件，例如瑞典最新全球眼空中預(yù)警機(jī)就采用了基于GAN器件的有源相控陣?yán)走_(dá)，雷達(dá)具有更好的抗小目標(biāo)性能，更強(qiáng)的電子戰(zhàn)能力。中國(guó)相關(guān)單位也非常重視GAN器件運(yùn)用，從相關(guān)資料來(lái)看，國(guó)產(chǎn)GAN器件已經(jīng)成熟，并且進(jìn)入實(shí)用階段。如電子工業(yè)第13所已經(jīng)研制出GNA器件的小型高功率模塊，頻率覆蓋范圍L-X波段?？梢詽M足國(guó)產(chǎn)大功率微波系統(tǒng)、有源相控陣?yán)走_(dá)就用要求。需要指出的是13所GAN器件模塊材料、設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，性能穩(wěn)定可靠，已經(jīng)在國(guó)產(chǎn)雷達(dá)上面得到運(yùn)用。

國(guó)內(nèi)相關(guān)單位已經(jīng)能夠生產(chǎn)基于GAN的T/R模塊

國(guó)產(chǎn)GAN器件已經(jīng)在雷達(dá)上面運(yùn)用外界此前曾經(jīng)推測(cè)國(guó)產(chǎn)055型驅(qū)逐艦上面艦載有源相控陣?yán)走_(dá)可能就采用了基于GAN器件的T/R模塊，從而得到更大功率、增益和帶寬。雷達(dá)探測(cè)距離更遠(yuǎn)，靈敏度更高，探測(cè)隱身目標(biāo)能力更強(qiáng)。應(yīng)該這個(gè)技術(shù)運(yùn)用大大提高了055型驅(qū)逐艦作戰(zhàn)能力。另外國(guó)產(chǎn)新一代預(yù)警機(jī)、機(jī)載火控雷達(dá)、防空雷達(dá)等等也有可能已經(jīng)或者即將運(yùn)用GAN器件，為雷達(dá)性能升級(jí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

GAN技術(shù)突破，讓殲20擁有更加銳利的鷹眼

隨著國(guó)產(chǎn)GAN器件技術(shù)突破，國(guó)產(chǎn)有源相控陣?yán)走_(dá)將會(huì)更加廣泛采用GAN器件，進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)性能，將我軍作戰(zhàn)能力不斷向前推進(jìn)。
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