开头

什么东西只要中国实现了技术突破，都会砍成白菜价。

还记得盾构机？之前德国卖给我们一台就要好几个亿，可等我们把盾构机研究透了，国产只要几千万。

航母和战斗机上用的高端装备，比如相控阵雷达，更是如此。

老美的产品动不动就是几千万美元，但等中国搞定后，国产价格大大降低，甚至还出了民用版本。

比如2022年，一款重量仅有30斤的民用有源相控阵雷达在国内上市，不仅可以监控移动目标，还能自动识别分类。

据说，农民兄弟已经拿它去监控野猪，配上大疆无人机一起使用，野猪一出现就能被发现，然后使用无人机驱离，简直是神器。

性能方面，五到十公里范围内，可以同时监控100个目标，乖乖，这可是民用产品啊，估计大毛跟鹰酱都要馋哭了。

相控阵雷达

说起雷达的发明，其实跟自然界的蝙蝠还有着很大关系。

人们通过大量的观察发现，蝙蝠可以通过发出高频声波，然后通过监听这些声波的反射，以确定猎物和障碍物的位置。

因此蝙蝠的回声定位，是一种很好的定位和导航机制。

雷达的工作方式也是类似的。它通过发射无线电波或微波，然后接收这些波与物体反射回来的信号，以此来探测物体的位置、速度和其他属性。

但是传统雷达（尤其是机械扫描雷达）在实际应用中存在一些限制，尤其是扫描范围和反应速度。

为了覆盖大范围，传统雷达需要物理旋转天线，这就导致了一定的时间延迟。

而这个时间延迟可能会导致在雷达完成一次完整扫描的过程中，一些快速移动的目标被遗漏。

为了解决这些问题，相控阵雷达就被发明和开发出来。

相控阵雷达利用了许多小型天线元素，通过改变这些元素发射信号的相位，来控制雷达波束的方向。

这样，相控阵雷达可以在无需物理旋转天线的情况下，快速改变波束的方向。

这种技术，大大提高了雷达的扫描速度和灵活性，使其能够快速跟踪多个目标，并且在短时间内能覆盖大面积范围。

根据启用的发射 / 接收组件数量不同，相控阵雷达可分为两种，分别是无源相控阵雷达和有源相控阵雷达。

这两种雷达的主要区别在于，每个天线元素是如何被驱动和控制的。

无源相控阵雷达只有一个中央的发射机，这个发射机产生的无线电信号会被分配到阵列中的所有天线元素。

每个天线元素通过一个相位调整器来调整信号的相位，从而改变雷达波束的方向。

而接收部分则是每个天线元素接收到的信号，经过相位调整后集中到一个接收机进行处理。

有源相控阵雷达则不同，它的每个天线元素都有自己的发射/接收模块。

这意味着每个天线元素都可以独立地发射和接收信号，从而提供了更高的灵活性和性能。

有源相控阵雷达可以形成多个波束，同时对多个目标进行跟踪。而且，即使一部分天线元素失效，整个系统仍然可以继续工作。

正因如此，有源相控阵雷达的成本和复杂性，要比无源相控阵雷达高，也就注定了其价格非常昂贵。

但由于其优越的性能和灵活性，目前在许多高端和关键的应用中还是广泛使用有源方式。

中国雷达技术

中国在雷达技术上的发展，最早可以追溯到20世纪60年代。

当时“两弹”已经研制成功，秉持着“有矛必有盾”理论，防御装备也要跟上，于是一个编号“640”科研工程项目组成立了。

他们的目的是开发和制造新型的防御装备，以保护国家免受可能的攻击。在这个项目中，雷达技术被视为一项关键技术，所以得到了重点研发。

陆基相控阵雷达方面，我国开始从1970年批准研制7010相控阵预警雷达，经过五六年的研发，在1976年开始全面部署。

该款雷达采用相控阵体制，主要对苏联方向进行监视。依山而建，正面宽40米，高20米，探测距离达3000公里，可以连续跟踪十批以上的外空目标。

正因如此，该款雷达多次参与监测国外卫星及导弹试验，成果显著。

可以说，7010雷达的成功不仅提升了中国的防御能力，也对中国的航天和导弹研发产生了重要影响。

舰载相控阵雷达方面，当然也不能落下。

美国由于技术发展的早，在20世纪80年代到90年代研发的一款先进的机载雷达系统，AN/APG-68雷达。

其最大的特点是可以同时跟踪4个空中目标，具有合成孔径雷达(SAR)模式，支持全天候的高分辨率地面测绘和24小时的精准攻击。

而当时我国在军事装备上还严重落后，更别提机载雷达技术了，甚至连内部怎么玩的都还没弄明白。

再加上国内加工技术跟材料限制，舰载相控阵雷达一直进步很慢。

直到1998年才有了突破性的进展，当年我国工程师们经过不断的钻研后，开发出一款相控阵雷达，其最大特点就是具备跟踪15个，打击6个的多目标攻击能力，比美国AN/APG-68还牛。

这种雷达技术使得战斗机能够在空战中对抗多个敌机，显著提高了其战斗力。

它的成功研发，不仅使中国成为世界上少数几个能够自主研制这种高级雷达的国家之一，同时也为中国后续在相控阵雷达和其他高级雷达技术上的研发奠定了基础。

比如我国的055大驱，完全采用相控阵系统，从主雷达到辅助天线都是清一色的相控阵技术，外观看起来非常简洁，好像船上什么都没有一样。

据相关军事专家介绍，055大型导弹驱逐舰上搭载的，位于舰桥上的有源相控阵雷达为346B型，属于S波段雷达。

不论在探测距离、火力通道，截获精度，还是抗干扰能力等等，都远远超过美国现役的AN/SPY-1D宙斯盾雷达。

而055较小的X波段雷达也是一款新型雷达，这样两款雷达互相配合，共同使055具备DBR（双波段雷达）能力。

在工作中，S波段雷达通常用于远距离探测，因为它的波长较长，信号衰减较慢。而X波段雷达则用于精确跟踪和武器射控，因为它的波长较短，分辨率较高。

通过双波段的方式，使得055型驱逐舰能够在多个频率范围内进行操作，提供全方位的空中和海上目标探测和跟踪。

这可是目前世界最尖端的舰载雷达技术，可以同时提供大批量、大距离的目标探测和导弹引导能力，领先全球。

比如探测距离可达400公里，这一指标领先于美国“宙斯盾”最重要的被动无源相控阵雷达整整一代。

中国突破氮化镓

而且更离谱的是，我国民用相控阵雷达产品也像雨后春笋一般涌现，价格更是低到几十块一台。

这背后的关键，是因为我们掌握了核心部件氮化镓材料的一条龙生产，这样大大降低了雷达的成本，特别是有源相控阵雷达。

可能会有人还不太熟悉这玩意，但其实生活中经常遇到，比如手机充电宝。

如果大家不相信，可以翻翻说明书里面，是不是写着有氮化镓。

氮化镓是一种宽带隙半导体材料，相比于传统的硅基半导体，它具有更好的热导率、更高的电压耐受能力、更高的电子迁移速率和更高的功率密度。

就这么说吧，使用氮化镓的雷达性能可以大大提升，散热问题也相对弱化。

更关键是雷达产品结构从“砖块”发展为“瓦片式”，“瓦片式”的好处在于，它能减少印制电路板和连接器的数量，并能通过大规模微波制造技术和封装工艺，来降低相控阵雷达的体积、重量，这也能让成本进一步降低。

中国在氮化镓行业有多厉害？

首先，中国在氮化镓半导体的科研方面有着雄厚的实力。

中国的多所高等教育和研究机构，已经在氮化镓半导体的研究方面做出了一系列的突破，其中包括了以硅为衬底的氮化镓半导体技术。

其次，中国已经在氮化镓半导体的产业化方面取得了重要的成果。

中国的一些企业已经可以批量生产氮化镓半导体产品，并且产品质量与国际领先的水平相当。

而且，中国的氮化镓产业链也已经相对完整，包括了从原材料生产到器件封装等各个环节。

最后，政府对氮化镓半导体产业的发展给予了大力的支持，包括了政策扶持和资金投入。这为氮化镓半导体产业的发展提供了有利的环境。

正因如此，氮化镓才能做到白菜价，才能更快的从军用变成民用。

除了开头说的监控野猪以外，再说个日常见到的例子吧。

比如安检仪，之前中国电科14所展出了国内工作频段最高、分辨率最高的T-safe X2型主动式毫米波安检仪。

它就采用了相控阵雷达技术，能够高效精确地进行安全检查，可以穿透常见衣物、塑料、纸张等材料，能在2秒内完成全流程查验，大大降低安检员手检的工作量。

同时对人体没有伤害，这是因为它使用的微波频段对人体的影响很小。

结尾

其实，有时候看起来非常高大上的科技，可能就在我们每个人的身边。

而想要做到这一点并不容易，放眼全球，也就只能中国能做到，这背后还是制造实力强大的完美体现。

最后给中国制造点个赞，老铁们没毛病吧！