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2023年,第10届世界雷达博览会在北京举行,本届博览会的主题是“雷达融合世界,数智引领未来”。自2001年以来,世界雷达博览会以每两年举办一届的规律保持运营,如今已成为全球雷达前沿技术与先进产品的知名展示平台。
世界雷达博览会
而在本届世界雷达博览会上,我们看到了一系列先进国产雷达,从而对国内雷达技术的发展现状有了更深入的认识。
不过,在中国有源相控阵雷达真实水平曝光后,我们也不得不承认国内雷达技术依然与美国存在着一定的差距。那么,中美雷达差距究竟有多大呢?
世界雷达博览会据主办方介绍,本届世界雷达博览会一共邀请了中国电科、中国航天科工集团、中船八院、中国兵器集团、中航光电等集团旗下的400多家军工单位参展,展出产品数量近千项。
这些参展产品代表了目前国内最先进的雷达技术成果,彰显了中国在军工电子领域具备的科研实力。
世界雷达博览会
从本届雷达博览会的参展产品来看,有源电子扫描阵列技术在国内已经得到了大规模普及与应用,只有极少数用于特定用途的雷达采用老旧的机械扫描技术。
换句话说,目前解放军装备的一系列军用雷达,绝大部分都是先进的有源相控阵雷达,这体现了解放军信息化建设的卓越成果。
中国有源相阵控雷达
而且从国内各军工单位对产品的介绍可以看出,国内有源相控阵雷达的生产过程全部由国产零部件组装完成,不存在被他国从技术上“卡脖子”的风险,毕竟华为与中兴的教训还历历在目。
从砷化镓/氮化镓射频功放组件,再到它们联合构成的T/R收发组件,中国已经建立了一套完善可靠的本土产业链。
博览会展出的装备
一个能够佐证这条产业链健康发展的证据是:
我们不但能看到中船八院、中国兵器集团这样的国企身影,而且还能看到洛阳隆盛、朝阳电源、宜通华盛、敏视达、德普福这样的民营企业投身于这一领域。
这说明中国的“军民融合产业政策”获得了巨大成功,有效带动了相关产业链的活力与竞争。
由此来看,中国在全球雷达产业的地位已经具有不可撼动,产业实力排名世界顶尖水平。毫不客气地讲,目前能在本土布局如此完善的雷达产业链的国家,除了中美两个大国以外,再也找不出第三个。
博览会展出的装备
中国与美国的差距不过,有一点需要我们清醒地意识到:虽然中国在雷达技术领域取得了长足进步,但美国作为在这一领域深耕多年的技术强国,依然与我们存在不可否认的差距。
4月14日,在世界雷达博览会举行的同时,中国航天电子技术研究院举办了全球行业报告会,其中就提到了国内有源相控阵雷达的真实水平。
令人注意的是,中国航天电子技术研究院重点强调了国内军用级模拟数字转换器ADC芯片与FPGA芯片与美国最新技术存在的差距。
高科技芯片
我们先介绍一下ADC芯片与FPGA芯片的大致概念。首先,ADC芯片是一种用来将模拟信号转换为数字信号的电子元器件,主要性能指标是采样率与采样精度。
在这个领域,美国ADI亚德诺半导体公司与TI德州仪器具有行业领先地位,欧洲与日本也有一些实力不俗的半导体企业,不过与我们基本处于同一水准。
TI德州仪器
至于FPGA芯片,是一种专用于集成电路中的半定制电路,特点是可编程的逻辑列阵,即可以运用软件工具来任意改变芯片内部晶体管的结构。相信一些具有电子知识的军迷已经意识到,这是半导体最尖端的技术领域。
赛灵思公司的FPGA芯片
事实上的确如此,FPGA芯片目前被美国赛灵思公司和阿尔特拉公司所垄断,这两家公司的产品份额目前占全球市场的90%以上。就连半导体技术实力雄厚的欧洲与日本都已经在这个尖端领域彻底“躺平”,中止了研发计划。
不过,中国正在挑战美国在FPGA芯片领域的垄断地位,包括中国航天电子技术研究院、复旦微电子、紫光华创等国内科研机构正在投入大量资源,攀爬FPGA芯片的科技树。
欧洲与日本自认为无法与美国在科技领域竞争,但拥有全球最大规模科研团队的中国具备足够的信心向美国发起挑战。
FPGA芯片
中国正在奋勇直追值得一提的是,中国航天电子技术研究院在看到差距的同时,也依然保持着足够的乐观,而且大致介绍了我们目前在ADC芯片与FPGA芯片领域的最新进展。
在ADC芯片方面,国内已经可以生产采样率达到3G的产品,虽然这一实验室成果距离大规模普及还有一定距离,但我们至少已经克服了从零到一的最难阶段。
至于芯片制程规格,国内最顶尖的技术已经达到了28纳米工艺水准,而且在制程先进的同时,依然能够保持军用级别的稳定性,这已经是殊为不易的巨大成绩。
中国航天电子技术研究院
而在下一代射频直采FPGA芯片上,中国航天电子技术研究院提出了一个大胆的设想:我们不需要亦步亦随地跟在美国的后面,而是直接对标美国赛灵思公司的最新产品进行研发,也就是直接研发14纳米制程的FPGA芯片。
凭借中国近些年在半导体产业数千亿人民币的投入,我们对于中国半导体实现“技术超车”具有足够的信心。
参考资料
【1】第十届世界雷达博览会开幕 直击雷达应用赋能千行百业 中国经济网
【2】2023世界雷达博览会闭幕,展现中国雷达跨越发展 新华网