Radar từ lâu đã là xương sống của các hệ thống phát hiện điện tử hiện đại trong cả lĩnh vực quân sự và dân sự. Kể từ khi được phát minh vào những năm 1930, công nghệ radar đã phát triển từ các mảng quét cơ học sang các radar mảng pha chủ động điều khiển điện tử, phản ánh sự tiến bộ của chiến tranh điện tử và quốc phòng thông minh. Trái tim của sự phát triển này chính là chip lõi mảng pha, một yếu tố quyết định phạm vi phát hiện, độ phân giải, khả năng chống nhiễu của radar, cũng như tổng trọng lượng, mức tiêu thụ điện năng và chi phí.

So với các radar quét cơ học truyền thống, radar mảng pha điều khiển chùm tia bằng phương pháp điện tử, cho phép phát hiện và theo dõi mục tiêu gần như tức thì mà không cần di chuyển vật lý. Khả năng này cho phép thực hiện đồng thời các nhiệm vụ đa nhiệm như không-không, không-đất và không-biển. Do đó, radar mảng pha đã trở thành kiến trúc chủ đạo trong các hệ thống cảnh báo sớm trên mặt đất, radar phòng thủ hải quân và các nền tảng trên không tiên tiến.

Trong các radar mảng pha hoạt động, mô-đun Phát/Nhận (TR) đóng vai trò là thành phần then chốt. Mỗi mô-đun TR tích hợp các chức năng khuếch đại, truyền dẫn, thu nhận và xử lý tín hiệu, về cơ bản hoạt động như một “radar thu nhỏ”. Hàng trăm, thậm chí hàng nghìn mô-đun TR tạo thành khẩu độ mảng pha của radar, cho phép điều khiển chùm tia linh hoạt và quét chính xác. Do số lượng mô-đun TR cần thiết rất lớn, chúng chiếm hơn 50% tổng chi phí hệ thống, và hiệu suất của chúng phụ thuộc vào thiết kế và khả năng của các chip mảng pha mà chúng được xây dựng dựa trên. Các thuộc tính chính của chip — bao gồm hiệu suất, hệ số nhiễu, băng thông và độ tin cậy — trực tiếp quyết định hiệu suất của hệ thống radar.

Trên phạm vi toàn cầu, Hoa Kỳ đã đi đầu với các hệ thống như radar mặt đất AN/TPS-80, tích hợp chip mảng pha GaN (nitrua gali) để mang lại công suất đầu ra cao hơn, hiệu suất nhiệt được cải thiện và khả năng đa nhiệm vụ mạnh mẽ. Trên biển, hệ thống AMDR (Radar phòng không và phòng thủ tên lửa) thế hệ mới của Hải quân Hoa Kỳ tận dụng công nghệ mảng pha chủ động trạng thái rắn để đối phó đồng thời với tên lửa đạn đạo, tên lửa hành trình siêu thanh và máy bay. Trong lĩnh vực hàng không, các radar như AN/APG-77 trên máy bay F-22 và AN/APG-81 trên máy bay F-35 đã trở thành tiêu chuẩn, sử dụng hơn 1.500 mô-đun TR và mang lại phạm vi phát hiện tăng 50% so với các radar quét cơ học cũ.

Trung Quốc cũng đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này. Radar cảnh báo sớm di động YLC-8B là minh chứng cho những đột phá trong nước, với khả năng phát hiện máy bay tàng hình mạnh mẽ, độ phân giải cao và hiệu suất chống nhiễu vượt trội, vượt qua nhiều sản phẩm tương tự của nước ngoài. Trong các ứng dụng tên lửa, việc thu nhỏ các chip mảng pha chủ động đã giúp các loại vũ khí dẫn đường chính xác của Trung Quốc có độ chính xác dẫn đường cao hơn và khả năng chống lại các biện pháp đối phó điện tử tốt hơn, đảm bảo hiệu quả tác chiến.

Sự phát triển của chip mảng pha không chỉ nhằm nâng cao hiệu suất radar mà còn hướng đến việc hiện đại hóa toàn bộ hệ sinh thái radar. Với những tiến bộ liên tục trong lĩnh vực sản xuất bán dẫn, tương lai của các mô-đun TR nằm ở các thiết kế chip có mật độ công suất cao, độ nhiễu thấp và độ tuyến tính cao. Bằng cách nâng cao hiệu quả ở cấp độ chip, các hệ thống radar thế hệ mới sẽ trở nên nhẹ hơn, nhỏ gọn hơn và tiết kiệm năng lượng hơn, từ đó thúc đẩy việc ứng dụng rộng rãi trên các nền tảng trên bộ, trên biển, trên không và tên lửa.

Tóm lại, các chip mảng pha lõi đóng vai trò là nền tảng cho thế hệ hệ thống radar tiếp theo. Những tiến bộ của chúng không chỉ có ý nghĩa quan trọng đối với quốc phòng quân sự mà còn đối với các ứng dụng dân sự như theo dõi thời tiết và quản lý giao thông hàng không. Bằng cách thúc đẩy quá trình chuyển đổi từ kiến trúc radar “cơ khí” sang “điện tử”, các chip này đã đặt nền móng cho các năng lực quốc phòng thông minh hơn, kết nối mạng và tích hợp hơn trong những thập kỷ tới.