所謂相控陣雷達(dá)技術(shù)，簡單講就是在一個(gè)陣面上放置了大量的輻射器（小天線）組成的陣列，輻射器數(shù)量成百上千，每個(gè)輻射器的后面都接有一個(gè)可控移相器，移相器由電子計(jì)算機(jī)控制。典型的相控陣是利用電子計(jì)算機(jī)控制移相器改變天線孔徑上的相位分布來實(shí)現(xiàn)波束在空間的掃描，即電子掃描。

相控陣?yán)走_(dá)又分為有源(AESA)和無源(PESA)兩類，其實(shí)從外部來看，它們很難區(qū)分，兩者天線陣基本相同，其主要區(qū)別在于發(fā)射/接收元素的多少。

其中，PESA天線表面陣元只有改變信號(hào)相位的能力而沒有發(fā)射信號(hào)的能力，信號(hào)的產(chǎn)生還是依靠天線后方的信號(hào)產(chǎn)生器，然后利用波導(dǎo)管將產(chǎn)生的信號(hào)送到信號(hào)放大器上，再傳送到陣列單元上面，接收時(shí)則反向而行。這和機(jī)械掃描脈沖多普勒雷達(dá)產(chǎn)生信號(hào)的方式一樣，區(qū)別主要在天線上。

而AESA雷達(dá)的每個(gè)陣元都配裝有一個(gè)發(fā)射/接收組件，天線表面的每一個(gè)陣列單元都能自己產(chǎn)生、接收電磁波。其天線不需要依靠訊號(hào)產(chǎn)生器以及波導(dǎo)管饋送訊號(hào)，大多數(shù)元器件例如低噪放（LNA）、功放、雙工器、移相器等都被小型化并組成一個(gè)T/R模塊，每個(gè)T/R模塊可以被理解為一個(gè)小型雷達(dá)。

由于AESA 的輻射單元與 LNA 之間只有雙工器和低能量接收機(jī)保護(hù)裝置這兩道“關(guān)卡”，系統(tǒng)內(nèi)部的單程典型信號(hào)損失 (不包括 LNA 自身信號(hào)損失在內(nèi))小 ，因此靈敏度提高、探測距離大幅延長，更可將波束集中在窄角度能量集里，提高對(duì)低RCS目標(biāo)的探測能力，或以不同頻率、角度發(fā)射多個(gè)波束，同時(shí)完成多個(gè)任務(wù)。

（二）雷達(dá)好不好，關(guān)鍵看半導(dǎo)體材料

現(xiàn)代雷達(dá)的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體器件，雷達(dá)電子器件的大規(guī)模集成電路被植入在半導(dǎo)體之上，這些半導(dǎo)體被稱為襯底。

一般的半導(dǎo)體襯底都有擊穿電壓，一旦電壓超過限度，器件就要損壞。它也對(duì)應(yīng)了一個(gè)電子漂移速率，這是其材料的自由電子脫離原電子軌道和結(jié)合新電子軌道的速率決定的。脫離的難易程度叫做禁帶寬度，禁帶越寬，相應(yīng)的擊穿電壓就越大，器件最大輸出功率也更大，電路開關(guān)響應(yīng)速率就更快，可以做更高頻率的微波器件。

而微波器件的功率與頻率往往決定了雷達(dá)本身的探測性能，在隱形技術(shù)不斷擴(kuò)散的今天，更高的工作功率與頻率也有助于雷達(dá)在更遠(yuǎn)距離發(fā)現(xiàn)低RCS目標(biāo)。

在微波大功率的半導(dǎo)體材料應(yīng)用上，目前大多采用砷化鎵（GaAs），當(dāng)前在射頻和微波頻段下常用的功率器件多為基于砷化鎵材料的HFET（高電子遷移率晶體管）和PHEMT器件。然而，隨著對(duì)更高頻率、功率的追求，對(duì)于砷化鎵來說有很大的困難，這就需要新材料來突破這個(gè)瓶頸。

作為第三代半導(dǎo)體材料的GaN（氮化鎵）應(yīng)運(yùn)而生，目前氮化鎵已經(jīng)占領(lǐng)一些民用蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施等市場，并逐步擴(kuò)展了在高功率微波軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用。

氮化鎵半導(dǎo)體材料具有禁帶寬度大、擊穿電場高、電子飽和漂移速度高的特點(diǎn)，對(duì)于高頻率信號(hào)的響應(yīng)更佳，其在高功率放大器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及運(yùn)行中有顯著優(yōu)勢。在加熱狀況下，氮化鎵晶體管能在微波頻率有效放大高功率射頻信號(hào)，其射頻功放提供的功率是砷化鎵的5倍，可使軍用射頻組件尺寸不增而進(jìn)一步提高功率，從而提升雷達(dá)探測性能。

此外，因AESA的T/R模塊功率利用有限（一般在30%左右），大部分能量被轉(zhuǎn)換成熱量散失，整個(gè)陣面上千個(gè)T/R單元在工作時(shí)，其產(chǎn)生的熱量相當(dāng)可觀，這就需要額外的冷卻系統(tǒng)。

而氮化鎵材料大禁帶寬度特性也使得其散熱性能比砷化鎵更好，基于氮化鎵的器件能夠比砷化鎵器件在高很多的溫度下工作，功率相當(dāng)情況下采用的配套散熱器的體積可以進(jìn)一步縮小，這對(duì)于空間緊張、重量分布條件苛刻的戰(zhàn)斗機(jī)平臺(tái)來說是個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)。

早在2010年，國內(nèi)已研發(fā)出輸出功率達(dá)50W 的X波段氮化鎵功放管，MMIC（單片微波集成電路）的輸出功率已大于10W，絲毫不遜于F-22戰(zhàn)機(jī)APG-77雷達(dá)的元器件（8~10W）。這為國產(chǎn)x波段機(jī)載AESA雷達(dá)所需大功率微波器件的工程應(yīng)用提供了幫助。

另外，華睿1號(hào)和華睿2號(hào)的問世，解決了中國雷達(dá)芯片無芯之痛。徹底擺脫國外DSP依賴。