美国太空部队用狼速的功率放大器加速“太空围栏”

2020年3月27日，美国太空部队(USSF)官员宣布了“太空围栏雷达系统的初始作战能力和作战验收”。基于s波段(2ghz至4ghz)的雷达太空护栏是一个地基系统，将增强美国空军跟踪近地轨道和地球同步轨道物体的能力。它以网络为中心的定位使它能够轻松地与现有的空间监视网络集成。

空间围栏的需要及其范围的信息图。图片由洛克希德·马丁公司

太空围栏的目的是跟踪和编目在地球上方日益拥挤的空间中旅行的物体;这可能包括运行中的卫星、报废的卫星、空间碰撞留下的碎片，以及运载火箭的剩余部分。这些物体以高达每小时15000英里的速度飞行，可以摧毁正在运行的卫星，甚至使国际空间站处于危险之中。

美国空军向狼速的扩音器点头致意

Wolfspeed公司已向洛克希德·马丁公司提供氮化镓(GaN)高功率放大器(HPA)。根据洛克希德·马丁任务系统和培训公司高级系统副总裁史蒂夫·布鲁斯的说法，该项目依赖于此。

他说:“GaN hpa为太空围栏(Space Fence)等有源相控阵雷达系统提供了显著的优势，包括更高的功率密度、更高的效率，与以前的技术相比，显著提高了可靠性。”

由于项目的分类性质，我们不能确切地知道Wolfspeed的广泛组合中的哪些产品将被使用。但狼速确实提供了这是一个产品页面，突出了一些用于卫星通信的氮化镓碳化硅组件．

Wolfspeed公司的ku波段GaN MMIC功率放大器CMPA1D1E080F。USSF还没有明确指出太空围栏使用的wolfspeed hpa。图片由Wolfspeed

不用钻研量子力学，氮化镓及其姊妹技术SiC就可以比硅基半导体处理更高的功率、更高的电压和更高的频率。与硅相比，氮化镓半导体提供更高的功率密度，更高的效率，以及更好的耐高温性能。

Wolfspeed描述了氮化镓在SiC和硅衬底上的优点．GaN在SiC上的第一个优点是其导热系数是GaN在硅上的3倍。热量越容易被移走，设备的弹性就越强。另一个优点是每片晶圆上的缺陷更少，从而提高生产效率。这已经不是什么秘密了，为什么这项技术可能是美国空军设计太空围栏的一个有吸引力的选择。

面向系统灵活性的数字波束形成

“太空围栏”的系统架构基于数字波束形成，提供了巨大的操作灵活性。这使得Space Fence能够围绕着高度感兴趣的对象以电子方式构建一个“微栅栏”，并将系统资源专门集中在该对象上。

一个围绕着一个高度感兴趣的空间物体的微型栅栏。截图由洛克希德·马丁公司

最初的地点将在南太平洋的夸贾林环礁。每个位置都将具有紧密的基础，但独立的接收和发射天线。发射和接收线路可更换单元(LRU)可以交换，即使位置继续运行。

夸贾林环礁的太空围栏。图片由洛克希德·马丁公司

关于系统的一切都强调最小的人力需求、经济和低维护操作。着眼于未来，USSF表示该系统是完全可扩展的。

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如果您从事雷达技术，在您的经验中氮化镓在硅上和氮化镓在碳化硅上的表现如何?在下面的评论中分享你的想法。