歼-20的碳化硅雷达探测距离1000公里应该是个假新闻确定无疑了!南华早报在6月28日报道称,最新出厂的歼-20换装山东大学研发的有源碳化硅雷达。雷达探测距离已经从原来400到600公里,直接提升到1000或1200公里。 有网友看到的第一反应就是假新闻,因为用屁股想想也知道,地球曲率的因素,大概在40千米外的目标就看不到了,就算飞机飞的高,比如飞机10千米高度时范围就大多了,在考虑地球曲率的条件下,可视半径大概360公里不到。 还是不到1000千米,那么问题来了,这飞机不是来看飞机的嘛,要是对方飞机也飞10千米高呢?这数据立马就到了710公里左右了,所以看1000公里外的目标并不是啥问题,只要对方飞得够高嘛。 当然还有一个可能,1000公里只是一个同等效应值,比如对0.1平方米的等效探测距离,如此强大功率下,隐形目标发现距离也会更远,比如300公里外就被发现了,原本可能要到200公里内才能发现,是不是这个道理? 道理都是对的,完全没问题,但是有个问题,碳化硅材料真那么牛逼? 答案还真是,这种材料的特性是这样的,SiC(碳化硅)的禁带宽度大,所以击穿电压高,支持大功率,所以碳化硅在IGBT方面应用非常广泛,请注意了,这是IGBT,用于大功率逆变与变频的中低频场合,比如变频器以及电动车电驱系统。 不过SiC也确实有用在相控阵雷达的T/R组件上的,由于SiC的导热率比GaN(氮化镓)要高得多,所以GaN on SiC的用法是比较常见的,也就是用SiC作为衬底,为GaN散热用。这确实是T/R组件,但这是作为外围组件为T/R组件发挥作用。 难道SiC就不能作为“真正”的T/R组件来使用了吗?因为SiC缺少Heterostructure(异质结构),无法形成2DEG(二维电子气),限制的SiC的频率,导致SiC只能用于较低频率的应用。这个原理比较复杂,简单的说就是SiC形成的不同材料界面做不到GaN那样的高密度电子层,限制了使用频率。 不过SiC可以用在中低频应用上,上文已经说了,在雷达应用上VHF和UHF频率的也有,有自媒体采信了E-2D上就使用了SiC的T/R组件,不过种花家查询并没有得到肯定的信息: “目前尚无公开明确消息说明AN/APY-9使用了碳化硅T/R模块,其T/R组件更可能仍以砷化镓(GaAs)为主(相比氮化镓/碳化硅而言技术更成熟、成本更低)。” “有迹象表明E-2D使用了SiC电源管理或功率放大相关模块,特别是在机载雷达和电子战系统电源子系统中,为了提高功率密度与散热效率。美国空军/海军相关项目曾提及为E-2D和F-35等平台研发高温宽带隙半导体(如SiC)电源组件” 所以到目前为止,SiC的T/R组件的机载雷达应该还没出现,歼-20用上SiC确实也是个假新闻,应该是南华早报的作者看到了这个新闻,然后联想到了这个应用,事实上应该是不符合逻辑的,歼-20的下一代雷达应该是氧化镓,那个功率更大。
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