中科院突破氮化鎵元件關鍵技術　AESA雷達與飛彈尋標器效能躍進

中科院研製防空、反艦飛彈與相列雷達一直是其武器系統的強項，隨著各國在軍用晶片開發，從矽元件、砷化鎵，一直到氮化鎵材料，使相列雷達、飛彈尋標器與通訊系統效能提升，中科院表示，在突破氮化鎵元件關鍵技術後，已將該項技術用於主動AESA雷達收發模組（TRM）或高功率固態功率放大器（SSPA）發射機；亦運用在各式飛彈的尋標器上，超過使用砷化鎵元件3倍以上效能。

射頻電子元件技術進化　使雷達系統升級「可具攻擊能力」

國防武器系統的需求朝著高頻率、高功率、高可靠度、高精確性、高集積密度、AI智能化的趨勢發展，在射頻電子元件技術應用，從矽元件、砷化鎵，一直到氮化鎵材料，就是追求高頻率、高功率、高可靠度的元件應用，過去雷達系統被定位為感測（sensor）目標搜索，不具備主動攻擊能力，但當第三代寬能帶氮化鎵半導體材料系統被開發後，讓雷達系統升級具備攻擊能力的高能微波武器是可期待。

中科院突破氮化鎵元件關鍵技術，圖為氮化鎵功率放大器單晶片元件。（中科院提供）

中科院將氮化鎵技術運用在AESA雷達收發模組（TRM）上，提升效能。圖為中科院自製TRM模組。（中科院提供）

氮化鎵元件關鍵技術突破　提升相列雷達、飛彈尋標器系統效能

中科院多年研發氮化鎵晶片已具成效，現有多款雷達及各式飛彈尋標器系統的開發，已採用氮化鎵元件的技術，例如主動AESA雷達收發模組（TRM）或高功率固態功率放大器（SSPA）發射機，將使收發模組可在相同的空間尺寸限制下，大幅提升相列雷達的效能，目前美國神盾艦上AN/SPY-6主動相列AESA雷達及中國最新反隱身雷達（YLC-2E）等，皆強調採用氮化鎵元件技術。另外，氮化鎵晶片的技術在飛彈尋標器的應用更是關鍵，除了因彈內空間尺寸限制更為嚴苛外，射頻半導體元件頻段越高，射頻功率更難獲得，目前若在Ka頻段採用氮化鎵元件技術，單晶片可達10W以上，亦是勝於採用砷化鎵元件（約3W）技術的3倍以上。

中科院將氮化鎵技術運用於飛彈尋標器，以提升效能。圖為飛彈尋標器。（取自中科院網站）

目前中科院透過穩懋公司的代工能量，進行各式雷達、尋標器、通訊系統所需單晶微波積體電路（MMIC）、射頻功率放大器等關鍵晶片的設計開發，掌握這些關鍵晶片我們才有辦法自主實現AESA雷達；現階段亦持續積極整合國內半絕緣碳化矽基板、氮化鎵磊晶能量、穩懋製程代工和中科院晶片設計技術等，以期在國內建立氮化鎵高功率放大器晶片的自主產業鏈。

中科院對於軍用更高頻段及更高輸出功率的晶片開發需求，仍持續往前建立氮化鎵元件前瞻關鍵技術，亦希望持續結合產業界資源，積極建立氮化鎵軍用需求晶片開發供應鏈，逐步掌握毫米波頻段以上的射頻高功率晶片開發技術，在原有的空間尺寸下，利用氮化鎵高功率密度、高效率的優勢，取代過去行波管放大器（TWT）或砷化鎵（GaAs）功率元件的設計，除了可大幅提升現有各式飛彈尋標器效能及威脅外，更有助於中科院開發新世代多模相列尋標器，以及未來的W頻段微波影像雷達開發。（責任編輯：鄭宏斌）

中科院相列雷達。（取自中科院網站）