中国相控阵雷达取得重大突破,被农民用于野猪防控
相控阵雷达在农村应用中的应用。
在中国的一些农村地区,野猪的侵扰一直是当地农民头疼的问题。 野猪繁殖能力强,对农作物和自然环境危害大,对农业和生态系统构成威胁。 为了解决这个问题,研究人员开始试验相控阵雷达,以准确监测和管理野猪的数量和范围。
相控阵雷达是一种先进的雷达技术,可通过电子方式控制波束方向,实现对多个目标的快速、准确跟踪和定位。 与传统雷达相比,相控阵雷达不需要物理天线移动,大大提高了雷达的灵活性和性能。 中国成功克服了氮化镓材料的技术难题,降低了相控阵雷达的成本,并大幅降低了民用版本的成本。
野猪控制系统采用先进的雷达技术对野猪进行监测和跟踪,实现更精确的控制。 该系统配备了有源相控阵雷达和无人机,可以实时监测野猪等移动目标的位置和行为,并自动识别和分类。 当野猪出现时,系统会自动发出信号,无人机将其击退,覆盖5至10公里的范围,同时监控多达100个目标。 整个过程是完全自动化的,减少了人工干预,避免了对其他动物的干扰。
这种高科技野猪控制系统不仅是一项重大的技术进步,而且安装和配置也非常简单。 只需对参数稍作调整,就可以准确监控和驱赶野猪。 当地农民对该系统的应用非常满意,野猪侵扰问题得到了有效解决。
相控阵雷达的技术背景。
相控阵雷达是一种先进的雷达技术,最早在美国开发。 与传统雷达相比,其最大的特点是雷达波束的方向是电子控制的,不需要移动天线。 相控阵雷达通过精确调整天线发射信号的相位关系,可以快速准确地瞄准不同方向,实现对多个目标的同步跟踪定位。
相控阵雷达可分为无源相控阵雷达和有源相控阵雷达两种。 无源相控阵雷达使用单个发射器产生无线电信号,然后将其分配到阵列中的所有天线组件以控制波束的方向。 相比之下,有源相控阵雷达的每个天线组件都配备了自己的发射器和接收器模块,从而实现了更大的灵活性和性能。
相控阵雷达的核心部件是Tr组(发射机接收机),它占整个雷达系统成本的很大一部分。 该组分的主要材料是氮化镓。 氮化镓是一种宽带半导体材料,具有比传统硅基半导体更好的性能,例如更好的导热性、更高的耐压性、更高的电子迁移率和更高的功率密度。 与传统雷达系统相比,在相控阵雷达中使用氮化镓材料可以显著提高雷达性能,减少热问题,简化雷达系统,并减少对额外连接和支撑结构的需求。
我国在各高校和科研院所开展了以技术为导向的氮化镓材料研究,并于2017年成功建成了第一条8英寸硅基氮化镓生产线。 这导致我国有源相控阵雷达的**大幅下降,甚至跌至几十元。 民用版相控阵雷达也已在中国市场得到广泛应用,为农民提供了解决野猪侵扰问题的有效方案。
总之,我国将相控阵雷达引入民用领域,攻克了氮化镓的技术难关,并成功应用于农村野猪防治。 这不仅降低了雷达的成本,使高科技产品更加深入人心,也显示了中国科技的实力和创新能力。