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近年來，隨著競爭國家空中力量的發展，美國陸軍判斷像以往那樣單單依靠空軍來保障自身安全是行不通的，於是展開了新一代低空防空反導武器系統的研製工作。而雷達作為防空反導系統的「眼睛」，在防空反導系統技術發展中占據重要地位，是該項目的重中之重。近日，負責該項目雷達系統的美國軍事電子工業巨頭雷神公司，對外公布消息，稱該公司已經完成首部陸軍低層防空反導系統雷達的製造工作。令人矚目的是，這種新一代雷達，採用了下一代相控陣雷達技術，堪稱世界最先進的防空系統雷達。

性能概況

雷神公司為美國陸軍研製的這種新型雷達，正式名稱是「低層空中和飛彈防禦傳感器」（英文縮寫為LTAMDS），它的研製目的很簡單，就是為陸軍新一代低層防空反導系統提供搜索和火控導引，它就是防空反導系統內的「千里眼」。它的設計要求也很高，被要求能夠應對高超聲速武器等新一代空襲兵器的威脅，能夠發現並穩定跟蹤和捕捉高超聲速目標。

從外形上看，雷神公司的新一代LTAMDS雷達，採用相控陣體制，可收放的矩形陣列面板天線，其天線主陣列尺寸與「愛國者」防空反導系統的雷達大小相似，但無論有效探測跟蹤距離，還是對隱身目標的探測能力。對多批次目標的處理能力都遠強於「愛國者」系統雷達，綜合探測性能據稱達到「愛國者」最新改進型號雷達的兩倍以上。

採用下一代相控陣雷達技術

LTAMDS雷達從外形上看與「愛國者」雷達相差不大，憑什麼性能能夠達到後者兩倍以上？關鍵靠的是採用了下一代相控陣雷達天線的關鍵技術之一——氮化鎵材料組件。

半導體技術發展到目前，一共發展了三代半導體材料，第一代是矽，矽晶圓製造的半導體器件目前仍廣泛應用於軍民用電子領域。第二代是砷化鎵，它是當今世界軍用雷達領域應用最廣泛的半導體器件材料之一，目前世界上主流的相控陣雷達，很多都使用砷化鎵材料來製造。例如我們熟知的第四代戰鬥機F-22的機載火控雷達，大名鼎鼎的AN/APG-77雷達，就採用了砷化鎵半導體材料，也是世界上最早應用該第二代半導體材料的先進相控陣雷達之一。

然而隨著近年來半導體材料和電子技術的飛速發展，第三代半導體材料正在崛起，其中氮化鎵是其中的寵兒，是軍用雷達領域研究和突破的重點。

與第二代砷化鎵材料相比，氮化鎵材料製造的器件功率可以做得更高，使得雷達天線發射功率更高；它的導熱率更高，因此可以在更高的容許溫度下正常工作，對雷達散熱系統的要求更低；它的禁帶寬度更大，有利於提高器件整體的能效；它的電子飽和速度快、載流子遷移率也更高，這意味著它可以以更高的速度工作。

因此，使用氮化鎵材料製造的新一代半導體器件，具有更大帶寬、更高放大器增益、更高能效、尺寸更小，這恰恰是雷達行業夢寐以求的發展方向。

從LTAMDS雷達的外形上，我們可以看到，其雷達天線陣列下方，是尺寸巨大的散熱設備，個頭比雷達天線還要巨大，這充分表明，該雷達具有很大的工作功率，功率越大，雷達的探測性能當然就越好。

結語

首部LTAMDS雷達的製造成功，不但是美國軍用雷達領域的一個技術里程碑，也標誌著美國陸軍低層防空反導系統項目向前推進了一大步。美國陸軍近年來開始擺脫空軍，獨立增強自己的防空反導作戰能力，以應對來自空中的更大威脅，這一裝備和軍隊建設發展動向，值得我們關注和思考。

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