Агентство противоракетной обороны США получило первый радар AN/TPY-2 с антенной решёткой из нитрида галлия

Оборонная компания Raytheon является одним из ведущих подразделений американской корпорации RTX. Агентство противоракетной обороны (MDA) США получило от нее первый радар AN/TPY-2 с антенной решеткой из нитрида галлия (химическая формула GaN).

Об этом сообщает польский портал Defence Industry Europe.

Эта передовая радиолокационная система предназначена для защиты территории США и их союзников посредством обнаружения, отслеживания и распознавания баллистических ракет на различных этапах полета.

Это самая совершенная версия AN/TPY-2, созданная компанией Raytheon для вооруженных сил США. По мере роста востребованности в стране противоракетной обороны радар AN/TPY-2 готов выполнять свою миссию

- заявил президент подразделения компании Raytheon.

Нитрид галлия – это стеклообразный материал, превосходящий другие полупроводники по энергоэффективности, массе и выходной мощности. Его применение позволяет добиться повышенной чувствительности и увеличивает дальность действия, расширяя таким образом возможности радара. Кроме того, наличие GaN в составе антенной решетки AN/TPY-2 позволяет противоракетной системе США противодействовать гиперзвуковым ракетам потенциального противника.

Кроме этой технологии, радар оснащен новейшим высокопроизводительным программным обеспечением CX6, которое повышает точность распознавания целей и обеспечивает надежную защиту от электронных атак.

Примечательно, что таким радаром, который только появился у американской ПРО, уже с осени прошлого года пользуются в Саудовской Аравии местные военные.

Comments

[frruc]

Нитрид галлия – это стеклообразный материал, превосходящий другие полупроводники по энергоэффективности, массе и выходной мощности.

Ничего не сказано о хрупкости такой антенны и способности маневра в полевых условиях. Что касается мощности, то она определяется эффективностью генератора передающего устройства и СВЧ-канала. Чувствительность же, обработкой отраженного сигнала в приемном устройстве и эффективностью системы защиты от различных помех.

[topol717]

Цитата: frruc

Ничего не сказано о хрупкости такой антенны

Потому-что сама антенна как была из люминия так и осталась, а из нитрида галия сделаны выходные транзисторы в АФАР решетке.

[frruc]

topol717
из нитрида галия сделаны выходные транзисторы в АФАР решетке.

Полупроводники из GaN возможно обладают лучшими характеристиками (более мощные и малошумящие). Ранее использовали малошумящие полупроводники из Ge (германия).

[SovAr238A]

Цитата: frruc

topol717
из нитрида галия сделаны выходные транзисторы в АФАР решетке.

Полупроводники из GaN возможно обладают лучшими характеристиками (более мощные и малошумящие). Ранее использовали малошумящие полупроводники из Ge (германия).

пример расчетов в литературе, по эффективности перехода с арсенида германия, на нитрид галлия.

Результаты расчёта по варианту 1 (GaAs-транзисторы) и варианту 2 (GaN-транзисторы) следующие:
средняя мощность потребления СВЧ-компонентов (на базе GaAs) ППМ для всей АФАР составила 20 000 Вт;
средняя мощность потребления СВЧ-компонентов (на базе GaN) ППМ для всей АФАР составила 8000 Вт;
средняя мощность потребления СВЧ-компонентов (на базе GaAs) для всей АФАР с имеющимися ККМ составила 25 244 Вт;
средняя мощность потребления СВЧ-компонентов (на базе GaN) для всей АФАР с имеющимися ККМ составила 10 111 Вт;
тепловая мощность, рассеиваемая в АФАР, без учёта антенны для GaAs-транзисторов, составила 86 885 Вт;
тепловая мощность, рассеиваемая в АФАР, без учёта антенны для GaN-транзисторов составила 10 251 Вт.

[Кариб]

Нисколько ни Германия а из Арсенида Галия: AsGa.

[SovAr238A]

Цитата: topol717

Цитата: frruc

Ничего не сказано о хрупкости такой антенны

Потому-что сама антенна как была из люминия так и осталась, а из нитрида галия сделаны выходные транзисторы в АФАР решетке.

Вы точно уверены, что в АФАР есть антенна из Алюминия?
Там вообще антенна то есть, как таковая?
матрица из приемо-передающих модулей - это и есть то, что называется антенной. А не какая то ажурная конструкция времен 60-х годов.

[topol717]

Цитата: SovAr238A

матрица из приемо-передающих модулей - это и есть то, что называется антенной.

Очевидно по вашему эта матрица весит в воздухе.

[balabol]

Это ошибки перевода без технической редакции текста. В основе западной информации разговор о замене элементной базы при модернизации системы. Ниже в комментариях уточнения

[astepanov]

материал, превосходящий другие полупроводники по энергоэффективности, массе и выходной мощности.

Как понимать "Превосходящий по массе"? Самое тяжелое железо в мире? Столько бреда, что диву даюсь.

[Сергей3]

А при чём здесь хрупкость антенны? Нитрид галлия используется на подложках СВЧ транзисторов вместо кремния. Искусственный сапфир был бы ещё лучше по теплопроводности, если на него наносить полупроводники.

[Дилетант]

Кроме того, наличие GaN в составе антенной решетки AN/TPY-2 позволяет противоракетной системе США противодействовать гиперзвуковым ракетам потенциального противника.

Какая восхитительная техническая глупость! Нитрид галлия используется при производстве передающих и приемных модулей из которых формируется пространственная структурв ФАР. А характеристики ФАР определяются совокупными характеристиками компьютера, управляющего фазовращателями и обрабатывающего результаты принятых сигналов, СОФТом и еще кучей "хитрых штучек".

[Сергей3]

Имелось в виду, что теплопроводность у подложки выше, соответственно можно поднять частоту и уменьшить толщину полупроводника в транзисторах, что уменьшит потребление тока. Это не прорывная технология, о ней знают давно, но деньги на её переход крупные производители тратить не хотят.

[Дилетант]

Имелось в виду, что теплопроводность у подложки выше, соответственно можно поднять частоту и уменьшить толщину полупроводника в транзисторах, что уменьшит потребление тока.

Нитрид галлия - это и есть полупроводник. А подложкой у него чаще всего является сапфир. Ну а зависимость потребления тока от повышения частоты в Вашей интерпритации я даже коментировать не буду.

[opuonmed]

Это самая совершенная версия AN/TPY-2, созданная компанией Raytheon для вооруженных сил США. По мере роста востребованности в стране противоракетной обороны радар AN/TPY-2 готов выполнять свою миссию

Норма для сша, что тут еще скажешь, сделали и будут дальше делать.

[balabol]

радар AN/TPY-2 с антенной решеткой из нитрида галлия - не вполне корректный перевод.
В AN/TPY-2 используется фазированная антенная решетка, работающая в X-диапазоне (X-диапазон — диапазон частот сантиметровых длин волн, используемых в радиолокации, наземной и спутниковой радиосвязи. По определению IEEE, этот диапазон простирается от 8 до 12 ГГц ).
Апертура антенны составляет 9,2 квадратных метра и включает в себя 25 344 твердотельных T/R-модуля (модули приемо-передачи) Модули - интегральные СВЧ схемы на основе арсенида галлия (GaAs). Сообщается, что радар способен отслеживать объекты на дальностях от 870 до 3000 км в зависимости от цели и режима.
Новейшая версия радара с твердотельными СВЧ модулями на основе GaN расширит возможности наблюдения, обеспечит большую чувствительность для увеличения дальности действия и реализует возможность слежения за гиперзвуковыми ракетами.

[balabol]

Нитрид галлия – это стеклообразный материал, превосходящий другие полупроводники по энергоэффективности, массе и выходной мощности. - непонятный перевод.
GaN (нитрид галлия) — широкозонный полупроводниковый материал со стабильной гексагональной кристаллической структурой, те ни разу не стекло а кристалл.
Относится к полупроводникам третьего поколения. Некоторые особенности GaN:
Ширина запрещённой зоны составляет 3,4 электронвольта, что почти в три раза больше, чем у кремния (1,1 электронвольта). Благодаря этому приборы на основе GaN могут работать при напряжениях, в несколько раз превышающих предельные значения для кремния, не рискуя выйти из строя из-за электрического пробоя.
Высокая подвижность электронов позволяет создавать устройства для работы на частотах в десятки гигагерц. Это критически важно для современных радиолокационных систем, систем радиоэлектронной борьбы и сетей связи последнего поколения.
GaN широко применяется в базовых станциях 5G, радарах, военных системах связи, аэрокосмической промышленности и средствах радиоэлектронной борьбы.
Галлий-нитрид (GaN) и галлий-арсенид (GaAs) являются двумя важными полупроводниковыми материалами, используемыми в СВЧ (сверхвысокочастотных) приложениях, таких как радары. У каждого из этих материалов есть свои преимущества, но GaN в последнее время становится все более популярным благодаря нескольким ключевым характеристикам:

Преимущества GaN перед GaAs в СВЧ применениях:
Высокая мощность: GaN может работать на более высоких уровнях мощности по сравнению с GaAs. Это позволяет создавать более мощные передатчики и усилители, что особенно важно для радарных систем, требующих высокой выходной мощности.

Высокая эффективность: GaN-усилители имеют более высокую эффективность преобразования энергии в радиочастотную мощность. Это приводит к меньшему тепловыделению и снижению требований к системе охлаждения, что делает устройства более компактными и надежными.

Широкий диапазон частот: GaN способен работать на более высоких частотах, чем GaAs, что позволяет использовать его в более широком диапазоне СВЧ-приложений, включая современные радары с высокой разрешающей способностью.

Устойчивость к высоким температурам: GaN обладает высокой термостойкостью, что позволяет ему работать в более жестких условиях, чем GaAs. Это особенно важно для военных и аэрокосмических приложений, где оборудование может подвергаться экстремальным температурам.

Меньшая стоимость на единицу мощности: Хотя первоначальные затраты на GaN могут быть выше, его высокая эффективность и производительность могут привести к снижению общей стоимости на единицу мощности в долгосрочной перспективе.

Лучшие характеристики линейности: GaN-усилители часто демонстрируют лучшие характеристики линейности, что важно для минимизации искажений в передаваемом сигнале, особенно в сложных системах радарной обработки сигналов.

Заключение
В результате этих преимуществ GaN становится все более предпочтительным выбором для современных СВЧ-приложений в радарах, где требуется высокая мощность, эффективность и надежность. Это делает GaN особенно привлекательным для разработки новых технологий в области радиолокации и других высокочастотных приложений.

[balabol]

Сам не углядел - решений