明敏 羿閣 發自 凹非寺
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沒想到，用在航母軍艦上的相控陣雷達，現在被拿來防野豬了？？？
還能配合着大疆無人機一起用。
雷達一發現野豬，無人機就去驅離。覆寫範圍從半徑5公裡到10公裡不等，可同時監控100個目标。
而且雷達隻要15kg，單人就能扛走。
好家夥，防個野豬把“迷你”、“移動式”、“相控陣”、“蜂群”這群關鍵字給湊齊了。
網友看了都忍不住說：
這要給隔壁毛子饞哭了。
不過話說回來，号稱是雷達之王的相控陣雷達，咋就被拿去防野豬了？
軍用技術防野豬
其實原因很簡單，因為野豬太難對付了。
它們經常結隊下山、進田啃食，還順帶在田裡拱幾圈，把一些莊稼作物連根禍禍了，會給農戶帶來非常嚴重的損失。
但野豬同時還是國家保護動物，除非是專門的捕殺行動，一般農戶能做的隻有驅趕。
這就不是件容易事了。
因為野豬體型大、移動速度快、攻擊性強、不怕人，一般驅趕方法就是強光照射、火把、播放刺耳噪音或者修防護欄。
這些方法對人力物力的要求都很高，效果還不一定好。
基于這樣的現狀，也就不難了解為啥農民兄弟會想到把相控陣雷達用在此了。
相控陣雷達全稱為相位控制電子掃描陣列雷達。
它最大的特點就是可以快速而精準地轉換波束，完成對全空域的掃描。
還能同時監測多個目标，探測範圍甚至可以達到數千公裡遠。
它的工作原理有點像蜻蜓、蒼蠅的複眼。
雷達闆上規則排列了非常多微小單元，每個單元都能單獨發射和接收信号。
當這些獨立單元發出的波同時向外傳播時，它們之間會發生波的幹涉現象。
如果發出的波不完全同步，兩個波紋之間就會産生相移，這時通過計算機來控制每個單元發出的電磁波的相位差，就能讓波向着想要去的方向傳播了。
這種方式被稱為電掃描，速度遠高于傳統雷達的機械掃描，也就是轉動天線。
根據啟用的發射/接收元件數量不同，相控陣雷達可分為兩種。
無源相控陣雷達隻有一個中央發射機和一個接收機，有源相控陣則是每個輻射器都配有一個發射/接收元件。
有源相控陣雷達的性能更強大，成本也更高，一般讨論較多的就是這一種。
開頭提到的民用相控陣雷達，正是屬于這一類。
官方介紹，它能對運動目标監測，并自動識别進行分類評級，監測視角可達±45度。
可以探測5公裡内的行人、10~15公裡的車輛目标、3公裡外的無人機目标、10~30公裡的船隻目标。
像這樣兩個人一擡、一架，雷達就能安裝在戶外，雷電、雨雪等天氣都能扛住。
通信條件不好的地方也能用，帶寬要求僅為8Mbps。據說使用難度也不高，非專業人員也能快速上手。
這家公司還強調，“TR元件、有源相控陣等核心部件均為自研，成本可控、供貨可持續保障”。
總而言之，就是印象裡在航母、戰機上用的高端電子裝備，現在不僅民用了，而且使用門檻、價格都不高。
這就讓人好奇了：
相控陣怎麼就白菜化到這個程度了？
關鍵還看氮化镓
這主要和有源相控陣雷達核心部件的材料發展趨勢有關。
相控陣雷達的核心部件是T/R元件，它的成本占了整個雷達成本的60%左右。
進入21世紀後，這個部件的主要材料正在從砷化镓逐漸轉變為氮化镓，以提高雷達的功率。
氮化镓想必大家都非常熟悉了，作為第三代半導體材料，它憑借在高功率、高速光電元件上的優越性能，成為了當下讨論度頗高的一種材料。
由于擁有更高的擊穿電壓，可以通過大幅提高電壓以減小電流和相應能量損耗，相控陣雷達的核心元件T/R元件用上氮化镓後，能量使用率、功率都會大幅提升。
這樣一來，使用氮化镓的雷達性能可以提升，散熱問題也相對弱化。
更關鍵的是，相對于依賴進口的砷化镓材料，氮化镓的成本能降低30%左右。
大陸現在的氮化镓産業鍊相對更加完整，像普通的快充充電器，用的就是這種材料。
此外，現在相控陣雷達T/R元件的産品結構形式開始從“磚塊”發展為“瓦片式”。
“瓦片式”的好處在于，它能減少印制電路闆和連接配接器的數量，并能通過大規模微網誌制造技術和封裝工藝，來降低相控陣雷達的體積、重量，這也能讓成本進一步降低。
實際上，相控陣雷達民用，已經遠超我們想象，如氣象探測、水利防洪、5G通信等領域都有它的身影。
民用場景并不少
其中發展最快的當屬氣象探測領域。
與傳統天氣雷達相比，相控陣天氣雷達的功能簡直是降維性打擊。
舉個例子，北京大興機場使用的就正是C波段全數字有源相控陣天氣雷達。
正常天氣雷達需要6分鐘才能完成一次的11層體積掃描，該雷達隻需要1分鐘就能完成。同時該雷達采用分布式發射和接收技術，可靠性由正常雷達的600小時提升至3000小時以上。
此外，該雷達全面提高了地物雜波抑制能力和抗幹擾能力和自動化探測能力，能更快、更準确的的發現雷雨、大風、下擊暴流、風切變等影響航空安全的危險天氣，在空管氣象危險天氣監測中可以發揮巨大作用。
除了氣象探測，去年11月，相控陣雷達還首次被用在田野文物安防上。
文物大省陝西，由于古迹、遺址數量龐大且分布零散，安防一直是個大問題。
相控陣雷達由于反應速度快、目标更新速率高、多目标追蹤能力強、分辨率高等特性，可以說是專業非常對口了。
現在，相控陣雷達已經在麗山園、兵馬俑一号遺址坑開展了現場測試和可行性驗證工作。
△圖源：陝西省文保院
One More Thing
這波相控陣雷達的熱度，也讓人不禁想起一個曾經流傳甚廣的瞎話……
據說毛子一噸重的相控陣雷達，靜止時啟動産生的高溫能把200米内的野豬熱暈。
還有其他各種版本的……
嗯，如果是真的，也是一種防治野豬的有效辦法了（doge）。
參考連結：
[1]https://m.weibo.cn/status/4805932813124635
[2]https://www.sohu.com/a/501400643_100106801
[3]https://m.elecfans.com/article/1588672.html
[4]https://www.bilibili.com/video/BV1md4y1U7BD
[5]https://xw.qq.com/amphtml/20220729A02J4400
[6]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1740221301992139719&wfr=spider&for=pc
[7]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1715566817717352037&wfr=spider&for=pc
[8]https://zhuanlan.zhihu.com/p/349663246
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