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瀚海狼山:氮化镓当相控阵雷达组件,到底强在哪里?|2023-07-12

氮化镓TR组件作为有源相控阵雷达的基本构成部分,是当前全球最先进的系统。在此之前,大多数是砷化镓TR组件,可以算做第二代;而氮化镓TR组件就是标准的第三代。过去在这方面突破最快的自然是超级大国,而现在另外一个大国已经有逐步后来居上的势头。特别是镓金属输出受到限制后,过去在这方面还领先的超级大国,马上就面临无米下锅的局面。毕竟最近5年,全球镓金属的消耗量基本都在350吨到430吨之间。而其中一个大国常年供应95%以上。一开始是出口6成自用大约4成,后来是出口5成自用也是5成。这就暗示自用的镓金属越来越多。主要就是用来生产先进的相控阵雷达的TR组件。以及其他需要第二代与第三代先进半导体的地方。以后随着先进装备越来越多,

那么自身用到镓金属的地方也会不断增多。提高产量又不是一蹴而就的事情。在这种镓金属明显面临全球性短缺的情况下,就只能先照顾好自己了。而像超级大国这种全年用镓至少50吨以上,而自身又没有任何哪怕1吨存货的,自然未来的日子肯定不好过。虽然当今全球高端集成电路的生产价值数以万亿计。但是大部分第二代与第三代半导体在民用上利用的仍然相当有限。因为经常说的7纳米、5纳米甚至3纳米的晶圆制程,其实绝大部分仍然是单晶硅作为基本载体。最终成熟的产品就是民用芯片,用途广泛。军用芯片也可以用单晶硅芯片,毕竟有很多中低档的智能基础电路都是军民通用的。于是就有被制C而战场又急需炮弹与导弹的国家,有从洗衣机上拆民用芯片应急的类似说法。

但是像有源相控阵雷达TR组件,就属于第二代与第三代半导体中的绝对高档货了。追求的就不单纯是越来越小的纳米制程。越来越小的纳米制程对民用智能产品来说,确实有在有限空间,而且总功耗更低的情况下,发挥出更强大功能的能力。比如生产的手机终端运算快、不卡顿,可以玩内存巨大的游戏或者其他应用,而且外观做到非常轻巧超薄;卖相好价格高。但是对相控阵雷达来说,其整体规格是一定的。并不需要像民品一样一定要又轻又薄。比如战斗机的相控阵TR组件一般是500到1500个;而神盾的大盾盾面组件最少是5000个,档次最高的有1万个。这些TR组件,当然也需要类似民品的低功耗高性能。但是更强调带宽、抗电子击穿以及散热性能。这几点,硅晶片相对与砷化镓与氮化镓;

都有物理化学上的巨大差距。比如神盾雷达TR组件,低功率发射时,可能只需要0.1瓦就够了,此时主要作为隐蔽探测。甚至可伪装成电台电视台的电波。但是一旦需要锁定目标,那么单个TR组件的发射功率就会瞬间放大到数十瓦。等于功率瞬间扩大数百倍。也只有氮化镓产品才能这样反复折腾。可见镓对大国确实重要!

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