國戰會論壇/譚傳毅》解放軍超級艦載雷達即將亮相
文/譚傳毅
一個國家的導彈性能與雷達探測距離是成正比關係。例如洲際導彈發射距離動輒可達1萬公里甚至更遠，那麼，相對應的探測設備也必須能夠達到這麼遠的距離，即使陸基雷達受到地球曲率的影響無法照射這麼遠，把雷達搬到空中的預警機或太空中的衛星，是必然的。
一般超視距雷達都部署在地面、而且放在高山上，才能加大探測距離，例如國軍的樂山鋪路爪雷達。如今解放軍居然發展出艦載型超視距雷達，到底怎麼回事？
原來如此！
媒體報導，解放軍出現一種新型雷達技術，其探測距離可達驚人的4500公里，完全可把關島納入探測範圍，這是個什麼樣的雷達？這麼遠的探測距離如何克服地球曲率的？
最重要是其發射功率超過30兆瓦（MW），以美國部署在佛州的AN/FPS-85雷達為例，總體積達3個足球場，輸出功率為32兆瓦，其所產生的電磁脈衝信號足以損壞附近任何軍艦的電子設備。解放軍是怎麼把這麼巨大的雷達塞進1艘軍艦裡面？
當然，解放軍不可能把3個足球場的雷達塞進1艘軍艦裡面，想要做到這個，首先必須在現有主動相位陣列雷達的基礎之上，把雷達最主要的T/R元件小型化與輕量化。
在不大幅增加負載的情形之下，接著把雷達波射向電離層，利用電離層後向散射（朝向入射波反射）的特性，這才可能使得雷達探測距離達到4500公里。否則，再怎麼厲害的主動相位陣列雷達例如勃克級驅逐艦，其探測距離也只能達到600公里而已。
T/R（收發）元件的小型化與輕量化
根據《南華早報》報導，中國目前正在研製的新型艦載主動相位陣列雷達，（每個陣面）是由多達數萬個T/R（發送/接收）元件所構成，使得該雷達最大探測距離達到了驚人的4500公里，同時還可以跟蹤多個目標。
T/R元件是主動相位陣列雷達的核心，傳統每個雷達陣面都有數百、數千、甚至上萬個T/R元件。無論是艦載和機載雷達系統，對於T/R元件的體積和能耗的要求極為苛刻，因此，T/R元件的小型化與輕量化是必須的。
除了小型化與輕量化，T/R元件最大麻煩就是散熱問題。傳統陣面中有數千個T/R元件，熱功率可達數千瓦，更何況新型主動相位陣列雷達陣面T/R元件高達數萬個，散熱問題成為主動相位陣列雷達設計成敗的關鍵，唯有把T/R元件小型化與輕量化，才能解決這個問題。
T/R元件的小型化與輕量化可以和5G手機類比，手機通信其實就是和基地台的通信，基地台與手機之間的信號不斷傳輸/回傳，手機發射功率大約只有0.2瓦左右。
當然，新型主動相位陣列雷達T/R元件的功率不可能只有0.2瓦，但是借鏡5G手機降低能耗的技術，卻可以把整體主動相位陣列雷達供電網路負載穩定在恆定的235千瓦左右（最高負載不明確），當然不可能是30兆瓦；再加上超級電容的出現，可以降低大負載電力所產生的電磁脈衝衝擊，當然不會傷及周邊「無辜」。
既然降低了發射功率，怎麼能夠探測到4500公里以外的目標？按理講，發射功率越大，探測距離也越遠，現在發射功率變小了，如何探測超視距外目標呢？
射向電離層！
有一個名詞值得大家關注：天波雷達（Skywave Over-the-horizon Radar），或可簡稱OTH Radar。
天波雷達工作頻率在高頻（HF），介於5到30MHz之間，利用雷達波入射電離層，而電離層產生後向（也就是入射波方向）散射與反射特性，藉以搜索地平線以下遠距離目標（800到4500公里）。目前世界上有美國、俄羅斯、澳大利亞、中國等國家擁有天波雷達。
OTH雷達的覆蓋面積大，如果雷達波發射扇區為60度，覆蓋面積大於400萬平方公里，相當於地表的1%面積，需要12架E-3A預警機才夠；如今1部OTH雷達就能搞定，而且還是艦載型天波雷達。
OTH雷達不受地球曲率的限制，可從電離層至地（海）表面全高度探測飛機、導彈及艦船等運動目標，是探測低空目標的有效手段。然而，信號頻寬受到電離層色散、不均勻、外部干擾以及各向異性的傳播介質，天波雷達的距離分辨率較差，但對於早期預警的幫助極大。
目前，中國已經建成兩座大型地面天波超視距雷達，第一部設在東南沿海，主要覆蓋西南太平洋，包括關島和澳大利亞。第二座設在內蒙古，主要針對日本與南北韓。
如今傳出解放軍可能部署在軍艦之上，等於說以後美軍航母編隊無論從哪個方向進入中國領海1000公里警戒區之前，就會被捕捉。
OTH雷達部署在哪一款軍艦？
媒體已經報導解放軍的新型超視距雷達技術，在不久的將來可能就會出現在解放軍某型大型驅逐艦。
哪款軍艦可能成為天波雷達的載體呢？即使這款雷達實現了小型化與輕量化，其體積對於目前最大的055型驅逐艦也不算小。考慮到驅逐艦防空、反導、反艦等日常任務，未來天波雷達將必然是航母編隊的重心，我們甚至可以預期，這型艦的體量不會太小。
大陸網路傳出第二批055大驅、以及057型大驅正在建造，我們無從得知；也許解放軍正著手建造更大型的驅逐艦，以容納天波雷達系統。如果OTH雷達真的上艦，前面所說的缺陷例如分辨率不足，就必須得到解決。
（作者譚傳毅為台灣國際戰略學會研究員，法國博士，國戰會專稿，本文授權與洞傳媒國戰會論壇、中時新聞網言論頻道同步刊登）
