346型相控陣雷達

052C艦橋兩側的346型相控陣特寫，弧形外罩內充滿了用來冷卻天線的冷空氣。

外罩中間鼓起是因為中間的T/R組件最多，需要更大的通風量。

在1990年代末期，中國開始加大力道進行軍事事務現代化；而海軍方面的一個重要發展，就是研製具有多功能相控陣雷達、垂直發射區域防空導彈系統的高性能防空艦（性能類似美國海軍宙斯盾艦），為水面艦隊撐起防空保護傘。中國海軍推出的第一種高性能防空驅逐艦，是在2003年4月底首度下水的052C型導彈驅逐艦。052C最引人注目之處，就是艏艛四周加裝了四具大型的固定式 相控陣天線；這就是中國研製的第一種艦載相控陣雷達系統，由南京電子部第14所主導研發，一開始被中國網友稱為「板磚」。

346相控陣概述

在1998年，中國電子學會推薦時任南京第14研究所（南京電子技術研究所）副所長周萬幸角逐第六屆中國青年科技獎並成功獲獎，其記載如下： 「現擔任H/LJG346艦載有源相控雷達總設計師，這套雷達的技術水平在國際前沿，國內領先。作爲中國艦載相控雷達領頭人的周萬幸， 擔任一段時間相控陣雷達總師以後，轉爲項目總指揮，並成爲南京第14所副所長，領導該所探索世界雷達前沿技術」。這段記載證實「板磚」就是H/LJG 346有源相控陣 ； 此外，中國又稱346型雷達為艦載有源相控陣系統（Shipborne Active Phased Array Radar System，SAPARS）。在2003年，346型相控陣雷達裝在中國海軍畢昇號（891）實驗艦上進行海上測試。

依照中國電子科技集團公司第十四所（即南京第14電子所）網站在2016年10月24日的撰文，「中華神盾」在1997年立項，是中國第一部全固態三座標相控陣雷達；由於當時中國國內相關基礎薄弱，研製難度極大，一段時間都沒有突破性的進展。在2000年，14所內任命邢文革擔任346相控陣雷達的副總設計師，在接下來數年攻克了許多研製雷達的重大問題，包括帶領團隊上艦出海研究克服海上背景雜波以及船艦搖晃影響偵測等問題（約花費三年時間）。在2007年，346相控陣順利完成研製工作，此雷達具有對空搜索、對海搜索、對空引導（配套艦上的海紅旗-9防空導彈）、目標指示、同時多目標跟蹤等功能，是中國海軍有史以來技術水平最高、功能最強、系統組成最復雜的雷達系統，不僅是中國海軍電子裝備發展史的重要里程碑，也列於世界先進水平。由於346相控陣雷達的研製成功，邢文革也因此獲得國家科技進步特等獎。在346相控陣的開發過程中，邢文革首次深入研究傾斜波束低角測高技術，使此型雷達具備「探測距離遠、測量精度高、抗干擾能力強、可靠性高、自動化程度好」等特性，在當時榮獲電子工業部科技進步特等獎。

依照2019年5月科技日報的報導，在1989年，在南京14所舉行一場海軍艦載雷達研討會，會中14 所人大膽提出了全新體制構想，「被不少專家認為難以實現」。在為期八年的方案論證工作期間，包括先進T/R組件的實現，天線陣面的減重等，技術難題被14所一一攻破。最終，中央軍委副主席劉華清視察14 所時表示，「14 所已經具備研制該產品的條件」，於是「艦載多功能相控陣」正式立項（1996年11月7日）。在2003年，「艦載多功能相控陣」在海上測試階段遇到海面雜波干擾的問題，每一朵浪花都會反射回波形成假目標；14所雷達總師張亞朋等人輪番出海，率領研發團隊在現場大量蒐集並分析數據，冒著前期試驗成果被顛覆的風險，從「試驗還原」 中殺出一條血路。最終，海面雜波的問題獲得解決，費時六個月。

根據2005年11月加拿大漢和信息的報導，346型是一種有源相控陣，其技術來自於烏克蘭Kran-Radiolokatsiya公司，該公司先前已經推出幾種 有源 相控陣的 設計，不過本身不負責製造 。此一消息表示，中烏之間早在1999年便已針對此一系統展開合作，由量子研究所（Kran-Radiolokatsiya）設計，並轉移技術給中國製造；俄羅斯工業界稱此雷達為「海獅」，由Kran-Radiolokatsiya的C波段 有源 相控陣衍生而來，有效偵測距離為150~160km，能同時追蹤150個目標。 然而，根據日後公布的文獻，南京第14所早在1989至1990年就開始發展有源相控陣的技術，顯然不會是烏克蘭成套技術轉移的仿製品。

根據日後烏克蘭軍方高層的透露， 中國曾在2001年4月派出由曹剛川上將率領的軍方高層訪問團，訪問烏克蘭幾家主要的大型軍工企業，包含Kran-Radiolokatsiya等機構，當時雙方很快便達成多項軍事技術協議， 其中便包括「海軍防空系統」的開發，這很可能關係到346型 相控陣的項目；此外 中國從2002年開始，每年都向Kran-Radiolokatsiya訂購價值數千萬美元的基礎設備。

除了052C之外，中國在2009年開始動工改建從烏克蘭購入的瓦良格號航空母艦船體（之後成為遼寧號），也裝備346型相控陣雷達系統。 進入服役後，中國仍持續346型相控陣的性能，裝在2010年代服役的第二批052C（四艘）導彈驅逐艦以及遼寧號航空母艦的346型相控陣，在抗干擾、抗海面雜波等性能上又有提升。

技術分析

（上與下）在畢昇號試驗艦（981）上的H/LJG346相控陣原型，

天線座下方與兩側有許多外露的管道。後方是YJ62反艦導彈的發射器。

早期外界曾熱議346型相控陣是有源相控陣或無源相控陣；隨著相關資料的逐漸披露，346型雷達被證實是有源相控陣。操作波段方面， 外界早期多半推測346型雷達採用C波段， 這是因為過去推測HHQ-9沿用SA-N-6的TVM導引機制（見下文），故346型雷達需兼具搜索與射控能力， 使用C波段為較合理的推測；不過實際上HHQ-9彈道終端階段採用主動雷達制導， 因此346型採用的波段也可能是波長較長、偵測距離較遠的S波段。依照日後逐步公開的資料，346型相控陣應以S波段操作，具有廣區域搜索、精確追蹤目標，並支持HHQ-9防空導彈的中途指引作業（包括追蹤在空中的HHQ-9導彈，並透過C波段天線將修正的飛行指令傳輸給HHQ-9）。

最早透露346型是有源相控陣的相關記載是天線陣面的冷卻散熱系統；由於有源相控陣的發射源是天線陣面上的T/R元件， 因此陣面產生的熱量遠高於由後端發射機供應射頻能量的無源相控陣；而346型雷達陣面使用了回流通風式氣冷系統，顯然是有源陣面的明顯跡象。346型雷達天線表面的冷卻系統為靜壓箱孔板送風方式，天線陣面與弧形外罩之間的空間是一個靜壓箱 ，天線反射面上開有許多通風口；一個風機透過管道，將空氣由陣面四個角落的進氣口引入靜壓箱並形成靜壓層，氣流透過陣面上的通風口將陣面元件的熱量帶走。照片顯示在 中國畢昇號（891）實驗艦上的346型雷達原型系統基座周圍設有不少管路，可能包括送風管路。在實際測試中，陣面以大功率運轉時，陣面出風口的最小風速達到9m/s，超過原始要求的8.1m/s，且出風口處的最大溫差值僅有攝氏3.5度，十分均勻，顯示陣面工作環境的氣溫相當穩定；在惡劣的外在環境下，風冷系統也能將陣面工作溫度控制在設計標準以下。這套氣冷系統散熱效率比以往高4.6倍，重量減輕且成本降低，為此開發此冷卻裝置的 南京第14所還獲得電子工業部科技進步二等獎。

 在2006年12月，衢州市科技局的網站進一步披露 「H/LJGXXX多功能相控陣雷達」（顯然就是H/LJG-346）的冷卻系統細節，包括可為四個天線陣面提供一定溫度、濕度、流量的乾冷循環空氣，為四個天線陣面內部的子陣功放/波控電源及後端艙室內的2組發射電源機櫃提供具備一定溫度、流量的冷媒水（蒸餾水），以及為26個密閉電子機櫃提供一定溫度和流量的冷媒水（淡水）；此系統在研製過程中突破了多項技術關卡，包括冷卻系統的全天候穩定運作、不同水溫/風溫的供給技術、PLC軟件控制技術、防海水與乙二醇腐蝕技術、防電磁干擾技術、可靠性分析設計技術等等。此冷卻系統於2003年3月安徽省科學技術委員會的鑒定會議中，被認爲填補了國內相關領域的空白，並達到國際先進水平。這些資料不僅介紹了冷卻系統，更提供此型 相控陣的部分硬體線索，尤其是從天線陣列子陣的功率放送/波控電源及位於後端艙室內的二組電源發射機等，明顯展現了有源相控陣的技術特徵。

如同前述，346型雷達的回流通風氣冷系統利用天線罩形成通風道；這種設計最大隱憂在於，萬一天線罩因戰損而出現大破洞（小破洞影響還不大），就會徹底破壞冷空氣循環的靜壓風道，即使相控陣本身還能運作（就算一部分單元損壞也能繼續運作），也會因為陣面失去冷卻而過熱，不得不停止工作。而陣面外罩採用弧形也是因為陣面中央T/R組件最多，為了增加靜壓通風風力，天線罩中間只能鼓起來，這增加了天線罩被擊中的機率。當時南京14所也曾研擬冷板或內循環液冷等方案，然而 早期的設計要點在於減輕整個陣面的體積重量、T/R組件小型化等，加上結構工藝限制，實在沒有餘力在陣面中再加入其他冷卻裝置。

而052C之後再下一型的052D導彈驅逐艦（2010年代出現）使用的346A相控陣，天線外罩就是平板型，顯示不再使用原本的靜壓風冷系統，可能已經改用凝冷板或循環液冷系統；加上346A的陣面又比346型加大，顯示南京14所在T/R組件小型化、輕量化等方面又有了進一步突破。  

一艘建造中的052C導彈驅逐艦（首艦蘭州號或二號艦海口號），此時相控陣的弧形外罩

尚未安裝，可以觀察陣面的T/R組件排列；陣面角落的四個開口

則是風冷系統的進氣口。注意到主陣的上、下各有一組長條天線陣列，

這是用來與海紅旗-9防空飛彈進行上/下鏈傳輸應答的C波段天線。

052C的相控陣正在安裝弧形外罩。

據稱346型雷達在早期研製階段面臨的最大障礙之一，是單一微波集成電路（MMIC）生產技術不成熟，導致相控陣所需的T/R模組的單位生產成本高達1.25萬美元，是同時期美國產品的25倍，根本無法量產。中國透過管道引進以色列半導體產製技術，據信是以色列飛機公司（IAI）可能也包括烏克蘭Kran-Radiolokatsiya的協助），大致解決了T/R組件的量產問題（當時中國本身負責解決T/R組件量產問題的是38所）；不過整體而言，346型雷達系統的價格仍十分昂貴（與南京14所簽署的合約價值約為每套5億人民幣），佔全艦價格的1/6。 依照2009年的文獻，中國專家表示雖然透過研製空警2000/空警200等預警機，中國已經掌握機載有源相控陣的技術，但由於製造成本還是太高（是美國同類產品的5到8倍）、機載大功率直流電源問題沒有解決、發熱量過大，還不能應用到戰鬥機上。

依照後續資料，中國南京第14電子所在1990年開始研發有源相控陣的T/R模塊，研發團隊在僅有若干外文資料的情況下開始摸索研；在前期研究之中，研發團隊就整理出18項需要突破的關鍵技術，在中國艦載雷達發展史上可謂前所未有 。在1996年12月，中國海軍正式立項發展艦載有源相控陣，由南京14所擔綱。為了減輕重量，346型雷達的天線陣面骨架以鋁質蜂窩狀結構的夾層板構成，單一陣面的骨架重量僅1.25噸，而每個天線陣面本身則重3.5噸；由於第十四所的努力，346型雷達在早期研發過程中，系統成功減輕了2.1噸的重量。在2001年12月下旬，346型雷達原型在中國北方的地面基地開始展開與導彈武器系統的整合，需要連續10次在試驗中（以實際發射的靶機為目標）才算通過；測試工作於2002年4月首度展開，曾遭遇技術問題，歷經數個月才解決。346型雷達在2003年裝置於畢昇號上進行測試，在2004年6月進行最後的調整測試作業。 依照若干公開資料，早期346相控陣遭遇的問題包括易受海面/近岸雜波干擾、艦體搖晃就會影響偵測結果等，後來都一一解決。

 依照中國船舶總工業公司第724研究所（即南京船舶雷達研究所）在1994年2月的論文，中國研製有源相控陣的相關單位研究論證了使用硅雙級晶體管技術或砷化鎵（GaAs）製作射頻組件（GaAs能在1~20GHz頻率內做放大器，涵蓋艦載雷達的各種波段 ，是第二代艦載有源相控陣的技術主流；而雙級晶體管工作頻率1~3GHz，只適合用在較低的工作頻率如L頻，如果要用來製作S波段雷達，信噪比性能就不如GaAs組件，只能將發射功率縮小，降低最大使用距離），使用分立器件的混合微波集成電路（HMIC）或者以單一微波集成電路（MMIC）技術來構成T/R模組；相較於將不同分立晶體組件製作成HMIC的方式，MMIC的體積與重量都低得多，而且製作與裝配工序大幅簡化，單位成本也因而壓低，而且批量生產的均一性好，可以做到較佳的質量管控；這篇論文表示此時中國以能研製有源相控陣所需的T/R器件，但此時中國的MMIC生產工藝技術仍較為落後，導致T/R組件單位成本過高，不利於量產，而此時中國國家正透過計畫投資，從國外引進較先進的工藝生產技術，使MMIC得以量產。此篇論文建議在開發T/R組件時，較為成熟的部分如（低聲噪接收放大器）盡量採用MMIC，而較不成熟的部分（如功率發射組件）則使用GaAs的分立器件，結合HMIC與MMIC的特性來製作T/R模塊（類似英國1980年代的MESAR 1的作法）。該論文同時提到，724所當時規劃研製的T/R器件尺寸為130~140 x 50 x 30mm，重量低於500g，尖峰功率超過6W，具有BITE能力。結合以上信息，以346型相控陣的工作頻段（推測為S頻），其T/R模塊以GaAs製作的半導體射頻器件較為合理，而整體結構可能是在性能與技術難度之間取得折衷，混合MMIC與HMIC（部分組件製程MMIC，再與分立的射頻器件集成為T/R模塊）。

根據1997年4月南京第14所的公開資料 ，提到該所發展S波段（3.1~3.5GHz）有源相控陣系統（應為一種砲兵校正雷達），此型S波段有源相控陣發射單元由四種功率模組構成，把毫瓦（mW）級高穩定信號經過放大與功率分配，在每個天線陣面形成567路高頻信號，每一路信號各餽入一個天線上的T/R相移器模塊。 結構上，四單元的T/R組件要求體積小於3200立方公尺、重量不大於2.6kg。此種T/R模塊的發射機由激勵信號放大模塊、前級放大模塊、激勵功率放大模塊與天線陣面的T/R組件功率放大模塊等四大模塊構成，激勵 信號放大模塊是一種MMIC電路組件，是由GaAs技術製造的FET放大器，由若干個PH8983（功率65W）組合而成 ，以正負12V穩壓電源供電，作用是將10mW左右的激勵信號放大為大於2W的脈衝功率輸出；前級放大模塊採用硅雙級晶體管技術 ，由最大輸出功率3W的PH8981晶體管和最大輸出功率50W的PH8982晶體管串聯，可將0.8W左右的輸入信號放大為大於30W的脈衝功率輸出，此信號由一根長5m的低耗損電纜傳送到天線座下面的激勵功率放大模塊；激勵功率放大模塊由5個PH8983晶體管構成，將前級放大模塊送來的約13W輸入信號放大成220W的脈衝功率輸出信號，一個天線陣面的雷達發射機由13個激勵功率放大模塊構成；而構成天線陣面的T/R組件功率放大模塊則把信號放大 至100W以上並輻射至大氣中 （由此看來應為T/R模塊完成信號移相之後再次放大），單一組件最大輸出功率不低於100W，尖峰功率約150W，占空比10%；每一面天線有567個T/R功率放大模塊構成 ，四面天線共有2268個T/R模塊，單面天線的尖峰功率 約56.7KW。而同時期14所發展的另一種有源相控陣的T/R模組則由若干個功率110W的PH2226晶體管構成，單一組件的輸出功率達300W，占空比10%。

改進型號：346A型相控陣雷達

2012年上旬的照片中，畢昇號實驗艦換裝新的相控陣，日後出現在052D導彈驅逐艦上。

新相控陣的型號為346A，陣面的表面相當平坦，而不是原本346型相當明顯的弧形外罩。

一座在海邊模擬052C上層結構的建築，用於測試艦上346型相控陣以及其他電子裝備等。

上圖模擬船艛較新的照片，相控陣已經換成346A型，此外上層建築周邊也裝上類似055

導彈驅逐艦的各型平板天線，顯示進行055電子系統的相關研製工程。 

（上與下）在2018年1月中旬，中國中央電視台節目披露中國電子科技集團（中國電科，

南京第14研究所的母集團）的測試場地。出廠的346A雷達先安裝在圖中的綠色結構物中

進行各項測試，測試通過後就交付中國海軍。

（上與下）346A雷達的後端組件，可以看到每一個獨立的單元。

此為2019年6月初中央電視台新聞聯播畫面。

在2012年6月，一張在網路上曝光的畢昇號實驗艦照片顯示，該艦安裝了一種新的相控陣雷達進行測試，其天線外罩為平板狀，而不是原本346型呈現明顯的弧形；此外，陣面也比原本346型更大。這就是346的第一種重大改進型號：346A型（H/LJG346A）。346A首先裝備於052D導彈驅逐艦（052C的改進型，首艦在2012年8月底下水）。之後，滿載排水量超過一萬噸的055導彈驅逐艦，以及中國第一艘純國產航空母艦001A型，也都裝備346A相控陣。

346A的天線外罩為扁平狀，不像原本053C的346型相控陣表面裝置弧形外罩；這顯示346A以新的液冷循環或冷板系統，取代原本346的回流通風氣冷系統 （原本346雷達的弧形天線罩是因為雷達陣面中央T/R組件最多，該處需要更強大的靜壓風力）；在值勤與作戰中，原本346型雷達的氣冷外罩一旦出現較大破洞 ，冷卻風道就破壞了，即便有源相控陣面沒壞（或只有部分損壞），也會因為過熱而無法繼續工作。最 初346雷達使用回流通風冷卻系統就是一種權宜之計，因為當時計畫主要方向是盡量減輕陣面的重量，加上結構工藝限制，沒有餘力再設置液冷循環或冷板系統（若採用液冷循環系統，對於船艦平台設計的困難度就會增加）。顯然，346A系統在 T/R組件小型輕量化以及散熱技術等方面又有了長足進步，才能使陣面加大，並省略先前的回流通風氣冷系統（346A的冷卻機制光從外觀無法判定）。相較於346型，346A許多性能指標都有所提升。

依照中國人民解放軍海軍裝備論證研究中心綜合論證研究所高級研究員伊卓少將在軍事節目中的說法，原本052C的346相控陣電子組件還有一些 模擬部件，而346A實現了全面數字化，且雷達器件實現全固態化，改善運作效率並減少了熱量發散，提高了長時間連續工作的能力。

（1） （2）