لطالما كان الرادار العمود الفقري لأنظمة الكشف الإلكتروني الحديثة في المجالين العسكري والمدني على حد سواء. ومنذ اختراعه في ثلاثينيات القرن العشرين، تطورت تكنولوجيا الرادار من المصفوفات الممسوحة ميكانيكياً إلى رادارات المصفوفات المرحلية النشطة الموجهة إلكترونياً، مما يعكس تقدم الحرب الإلكترونية والدفاع الذكي. وفي صميم هذا التطور تكمن الشريحة الأساسية للمصفوفات المرحلية، وهي عامل حاسم يحدد مدى كشف الرادار ودقته وقدرته على مكافحة التشويش، فضلاً عن الوزن الإجمالي واستهلاك الطاقة والتكلفة.

بالمقارنة مع الرادارات التقليدية الممسوحة ميكانيكياً، تحقق رادارات المصفوفة المرحلية توجيه الحزمة إلكترونياً، مما يتيح الكشف عن الهدف وتتبعه بشكل شبه فوري دون الحاجة إلى حركة فعلية. وتسمح هذه القدرة بإجراء عمليات متعددة المهام مثل مهام جو-جو، وجو-أرض، وجو-بحر في وقت واحد. ونتيجة لذلك، أصبحت رادارات المصفوفات المرحلية هي البنية المهيمنة في أنظمة الإنذار المبكر الأرضية ورادارات الدفاع البحري والمنصات المحمولة جواً المتقدمة.

وضمن الرادارات ذات المصفوفات المرحلية النشطة، تعمل وحدة الإرسال/الاستقبال (TR) كمكون أساسي. وتدمج كل وحدة من وحدات TR التضخيم والإرسال والاستقبال ومعالجة الإشارات، وتعمل بشكل أساسي بمثابة “رادار مصغر”. وتشكل المئات أو حتى الآلاف من وحدات TR فتحة مصفوفة الرادار على مراحل، مما يتيح التحكم السريع في الحزمة والمسح الدقيق. وبالنظر إلى العدد الهائل من وحدات TR المطلوبة، فإنها تمثل أكثر من 501 تيرابايت من التكلفة الإجمالية للنظام، ويتوقف أداؤها على تصميم وقدرات رقائق المصفوفة المرحلية التي بنيت عليها. وتحدد سمات الرقاقة الرئيسية - بما في ذلك الكفاءة ورقم الضوضاء وعرض النطاق الترددي والموثوقية - أداء نظام الرادار بشكل مباشر.

على الصعيد العالمي، أخذت الولايات المتحدة زمام المبادرة مع أنظمة مثل الرادار الأرضي AN/TPS-80، الذي يدمج رقائق المصفوفة المرحلية من نيتريد الغاليوم (GaN) لتوفير طاقة أعلى وكفاءة حرارية محسنة وقدرات قوية متعددة المهام. وفي البحر، يستفيد الجيل التالي من رادار الدفاع الجوي والصاروخي (AMDR) التابع للبحرية الأمريكية من تكنولوجيا المصفوفات المرحلية النشطة ذات الحالة الصلبة لمواجهة الصواريخ الباليستية وصواريخ كروز الأسرع من الصوت والطائرات في آن واحد. وفي المجال المحمول جواً، أصبحت الرادارات مثل AN/APG-77 على طائرة F-22 و AN/APG-81 على طائرة F-35 معايير قياسية حيث تستخدم أكثر من 1500 وحدة TR وتوفر زيادة في مدى الكشف بمقدار 501 تيرابايت 3 تيرابايت مقارنة بالرادارات القديمة التي يتم مسحها ميكانيكياً.

وقد حققت الصين أيضاً تقدماً كبيراً في هذا المجال. ويمثل رادار الإنذار المبكر المتنقل YLC-8B مثالاً على الإنجازات المحلية، حيث يوفر قدرات كشف قوية مضادة للتخفي، ودقة عالية وأداءً فائقاً مضاداً للتشويش، متفوقاً على العديد من نظرائه الأجانب. وفي تطبيقات الصواريخ، أدى تصغير حجم رقائق المصفوفة المرحلية النشطة إلى تزويد الذخائر الصينية الموجهة بدقة عالية بدقة توجيه معززة ومرونة ضد التدابير الإلكترونية المضادة، مما يضمن الفعالية التشغيلية.

لا يتعلق تطور رقاقات المصفوفات المرحلية بتحسين أداء الرادار فحسب، بل يتعلق أيضاً بتطوير منظومة الرادار بأكملها. فمع التقدم المستمر في تصنيع أشباه الموصلات، يكمن مستقبل وحدات TR في كثافة الطاقة العالية والضوضاء المنخفضة والتصاميم الخطية للغاية للرادار. ومن خلال تحسين الكفاءة على مستوى الرقاقة، سيكون الجيل القادم من الرادارات أخف وزناً وأكثر إحكاماً وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، مما يسرع من اعتمادها عبر المنصات البرية والبحرية والجوية والصاروخية.

في الختام، تُعد رقاقات المصفوفات المرحلية الأساسية بمثابة الأساس للجيل القادم من أنظمة الرادار. وتعتبر التطورات التي حققتها هذه الرقائق بالغة الأهمية ليس فقط للدفاع العسكري ولكن أيضاً للتطبيقات المدنية مثل مراقبة الطقس وإدارة الحركة الجوية. ومن خلال قيادة الانتقال من البنى الرادارية “الميكانيكية” إلى البنى الرادارية “الإلكترونية”، ترسي هذه الرقائق الأساس لقدرات دفاعية أكثر ذكاءً وترابطاً وتكاملاً في العقود القادمة.