電子信息技術正以3-4年為一代的速度迅速向前發展，并催生出眾多新的技術，如納米信息技術、生物信息技術、量子技術等。它的發展已經對軍事裝備的發展和軍隊信息化建設產生重大影響。

　　一、軍事電子裝備的小型化、輕量化、集成化、低功耗

　　（一）微電子技術發展進入納米、三維、多功能時代

　　微電子器件正從亞微米、二維、單一功能進入納米、三維、多功能集成時代。作為衡量集成電路技術水平主要指標的線寬，近40年已縮小到原來的1/140，單個晶體管平均價格降低107數量級。目前，器件的線寬繼續以每3年達到一個新的工藝節點的速度向前發展，量產芯片已采用65nm-45nm工藝。

主要微電子器件目前的技術性能

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　　二維集成電路中的金屬互連線的信號延遲已成為限制其電路速度的一個重要因素，而正在發展的三維微電子技術能解決這一問題。目前，美國國防先期研究計劃局正在積極開展這一技術的研究。二維微電子許多系統芯片已采用三維微電子技術，它的應用使三維集成電路的工作速度提高，功耗降低。

　　集成電路正從單一功能向多功能方向發展，主要在系統芯片（SOC）已將MPU、DSP、存儲器和邏輯電路等集成在10mm×10mm的芯片上，已具有數據存儲與數據處理等多種功能。同樣，電子裝備采用這種芯片之后，所需芯片數量大大減少，從而能縮小體積、減輕重量、降低功耗、提高可靠性。將其嵌入主戰與保障裝備后，還可延長裝備的服役壽命。

　　從軍用微電子技術的發展水平看，美國軍用微電子工業的技術水平和生產規模位居世界第一，其軍用微電子產品生產門類齊全、基礎雄厚、技術先進。日本出于謀求政治、軍事大國的需要，極力支持本國軍用微電子技術的發展，目前已發展成為僅次于美國的軍用微電子大國。日本的微電子技術水平與美國不相上下，只是科研開發水平稍遜，但在專用集成電路、存儲器電路開發與制造方面具有較大優勢。英、法等歐洲國家的微電子技術起步晚于美、日，目前技術和生產水平仍在美國和日本之后，但已經很接近。20世紀80年代中期以來，面對美、日微電子技術的迅速發展，歐洲國家采取聯合發展的戰略，使微電子技術得到迅速發展，競爭實力已大大增強（已掌握90nm工藝）[7-9]。俄羅斯在軍用微電子技術領域所蘊藏的潛力也不容小覷。目前，俄羅斯微電子技術總體上落后于美、日、歐數年（已采用0.18μm的工藝），然而其產品以品種全、實用、耐用、性能穩定而著稱，并且擁有獨立技術，在半導體微波功率器件和抗輻射專用集成電路等方面還具有一定的優勢。印度制定了鼓勵半導體產業發展的政策，即在印度開辦半導體企業在10年內將享受20%的成本優惠，因此近幾年印度微電子產品制造業的增長速度遠遠高于全球增長速度，雖然其產品在全世界市場的占有率不到1%，但提升了其技術發展水平。目前印度已開始研發65nm工藝技術，主要開發的產品是專用集成電路（ASIC）和現場可編程門陣列（FPGA）。

　　（二）單個半導體功率器件輸出功率達到10W——100W

　　砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）、硅鍺（SiGe）等第2代半導體技術具有高速、高頻、耐高溫和大功率的特點，采用這類材料能制造單個功率器件和集成電路。目前，在單個功率器件方面，技術較成熟的是GaAs金屬半導體場效應晶體管（MESFET），它在L——C波段的輸出功率為50W左右，X波段為30W左右，Ku波段為20W，K波段為5W。InP晶體管的截止頻率已達562GHz，能用于160GB/s的光通信系統。SiGe晶體管的截止頻率已達350GHz，可用于寬帶通信。在集成電路方面，GaAsX波段單片微波集成電路（MMIC）的輸出功率已達11W，并且GaAsMMIC已進入毫米波段。采用硅鍺的單片微波集成電路已應用于X和Ku波段通信。

　　以寬禁帶半導體SiC和氮化鎵（GaN）為代表的第3代半導體技術具有高頻、大功率、耐高溫和抗輻射的特點。目前，GaN功率放大器的輸出功率已達160W。用于相控陣雷達的X波段T/R組件于2007年已達到7.9W，2008年美國開發的GaN基X波段的MMIC的輸出功率已達15W。

　　總的來看，第3代半導體制作的單個器件已進入100W級，用它制作的MMIC以及用第2代半導體制作的單個器件和MMIC均在10W級。但值得注意的是GaNMMIC的功率密度比InP或GaAsMMIC高出5倍以上。若用GaN基MMIC取代GaAs或InPMMIC，用于W波段通信系統的性能有望提高300%；如果應用于相控陣雷達，雷達性能可能會提高70%。

　　目前，美國在研制與生產第2代和第3代半導體功率器件與單片微波集成電路方面走在世界前例。日本是世界最大的GaAs器件出口國，占世界市場的70%以上。日本富士通公司推出的GaN高電子遷移率晶體管（HEMT）經過稱為“最苛刻的可靠性測試”的夾斷測試，即在200℃高溫下，器件壽命超過百萬小時（超過100年），被稱為“全世界最可靠的器件”。NEC公司2002年開發的單芯片GaN半導體功率晶體管首次突破了100W的輸出功率，超過了當時由美國Cree公司保持的最高輸出功率水平。日本DENSO公司還開發出了用于V波段頻率調制連續波雷達的InP基MMIC。

日本禁帶微波半導體器件技術的發展水平

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　　法國電子研究所在InP功率器件方面也有較高的水平。德國TEMIC公司實現了SiGe異質結雙極晶體管（HBT）集成電路的工業化生產。荷蘭飛利浦和法國的Telecom也都擁有世界領先的SiGeHBT技術。

　　這些公司利用SiGeHBT技術生產各種放大器、振蕩器、收發機。歐洲的寬禁帶半導體發展計劃已經啟動，俄羅斯的GaAs技術較為先進，也十分重視寬禁帶半導體技術的發展。

　　（三）真空電子器件的輸出功率、效率、壽命等技術性能達到新的水平

　　真空電子器件的功率密度比半導體功率器件高2個數量級，在雷達、衛星通信、電子戰裝備、微波武器中的應用不可替代。目前，主要器件的技術水平見表3（表中性能是常規器件參數，用作高功率微波源的某些器件功率已達兆瓦級）。

國外主要真空電子器件的技術水平

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　　二、雷達及第3代光電探測器的探測距離、分辨率等性能達新水平

　　有源相控陣雷達技術是指雷達天線每一陣列單元都接有發射/接收組件的相控陣技術，由于其天線陣面包含大量的有源器件，而被稱為有源相控陣技術。它涉及的技術包括數字波束形成技術等。它的發展促進了地面和機載相控陣雷達的發展。目前，地面大型有源相控陣雷達作用距離已達4800km。機載有源相控陣雷達的作用距離已達296km（F-22配備的APG-77）。

　　合成孔徑雷達技術的發展使機載合成孔徑雷達的分辨率達到0.1m，星載合成孔徑雷達分辨率小于1m，并使之具有探測和識別隱藏在一定厚度植被下目標的能力，以及對動目標的探測、定位和識別能力。超視距雷達技術的發展使前向散射超視距雷達的作用距離已達3300km（美國的FPS-118），并使后向散超視距雷達的作用距離達到了6000km。

　　雷達通過采用超低副瓣、自適應副瓣對消、自適應波瓣零點控制等抗干擾技術，已能抑制50dB——60dB的干擾。

　　低截獲概率技術已在雷達中應用，例如，俄羅斯的“首領”及“先知”等雷達系統。

　　激光雷達的分辨率已達分米級。遠程精密激光跟蹤測量雷達的作用距離已達5km——1000km。探測距離為300m——500m的防撞激光雷達和戰術成像合成孔徑激光雷達已經面世。

　　用于可見光探測的電耦合器件（CCD）像素數已達到25M（5040×5040），甚至可以達到81M（9000×9000）（偵察衛星用的超大規模面陣）。

　　用于夜視的微光像增強器已發展到第3代。采用第3代微光像增強器的夜視鏡的視距比采用第2代管的夜視鏡提高了約一倍。

　　紅外探測器是一種可用于導彈預警、精確制導武器和紅外對抗的重要傳感器。它已從第2代凝視型焦平面陣列發展成為多光譜（覆蓋中波紅外窗口、長波紅外窗口或短、中、長3個紅外窗口）和多色探測的第3代紅外焦平面陣列（FPA）。雙色或多色HgCdTe和量子阱紅外探測器（QWIP）FPA已經研制成功。256×256元中波FPA與384×288×2元中波雙色的Ⅱ類超晶格FPA和256×256元量子點紅外探測器（QDIP）FPA已研制成功。

　　紫外探測器是一種可用于導彈預警、軍用氣象和軍用短程通信的傳感器。它已從第2代的成像紫外傳感器發展到第3代采用寬禁帶半導體材料的紫外焦平面探測器。

　　目前，256×256元、512×512元和1024×1024元像素的成像型紫外探測器已被采用。采用寬禁帶半導體材料的320×256元盲型紫外焦平面探測器已開發成功。

　　三、計算機運算速度已達1015次/s，軟件支持信息系統和武器功能的能力全面提高

　　計算機技術是作戰指揮、武器控制、通信聯絡、后勤保障等諸多決定戰爭勝負的關鍵因素所依賴的關鍵技術。計算機技術已進入小型化、開放系統、網絡計算、移動計算和多媒體等技術為主要特征的嶄新時代。目前，各類計算機的運算速度大大提高，高性能計算機的運算速度已達1026×1012次/s（2007年只有478×1012次/s）。

　　普通微型機已采用主頻為3.2GHz的雙核芯片（即單核的運算速度是32×108次/s）。新型計算機開發取得突破性進展，如目前已開發出28量子Byte的量子計算機（7個量子Byte的量子計算機相當于128位常規計算機，20個量子Byte的量子計算機相當于1M位常規計算機），而目前常規計算機只有64位。計算機網絡架構正在從客戶機/服務器架構轉向支持WEB的面向服務的體系架構，使系統的互操作性提高，并便于軟件升級。

　　軍用共性軟件平臺是信息系統的基礎性軟件，如美軍的國防信息基礎設施通用操作環境（DIICOE）。由于它支持互操作的能力不足，目前美軍的C4ISR系統從普遍應用DIICOE4.0版本轉向采用面向服務的共型軟件平臺。新的共型軟件采用了網絡中心企業服務（NCES）以及態勢感知、戰備、兵力投放、情報、部隊防護、兵力運用（空/天作戰）、兵力運用（地面作戰）、兵力運用（海上/水面作戰）等8個任務能力包，并將其轉化為服務，供指揮不同作戰的指揮員選用。另外，美軍還開發了共用作戰圖像（COP）、自適應任務計劃與預演（AMP＆R）、聯合火力指揮與控制、協作信息環境（CIE）等C3I應用軟件。這些軟件支持系統互操作能力和網絡中心戰的能力大大提高。

　　在電子裝備和武器系統中，由軟件來實現的功能正在逐步增加。目前，在某些機載雷達的總成本中，軟硬件費用比已達到85∶15。通過軟件升級已能提高其探測距離、分辨率和抗干擾性。在武器系統方面，嵌入式軟件支持的功能在由硬件與軟件共同支持的功能中所占的比例在逐年增高，以美軍的作戰飛機為例，1982年的F-16為45%，近年的F-22達到80%，而F-35的軟件規模比F-22更大。武器嵌入式軟件已在導彈、作戰飛機、無人機、軍艦等各種作戰平臺中應用，并廣泛采用開源軟件（Linux）。目前，美軍一架現代化戰斗機所包含的軟件已經超過25萬個功能點，或2500萬行源代碼。相比之下，民用軟件如WindowsNT、Windows2000/XP僅為10萬個功能點。

　　四、通信系統傳輸速率達到GB/s級，抗干擾能力全面加強

　　目前，通信衛星壽命長達10年以上，最大帶寬達1.2GB/s——3.6GB/s。抗干擾能力強的EHF波段（44/20GHz）衛星通信系統已投入運行，通過衛星通信已實現動中通。

　　在無線通信技術發展方面，新型戰術散射通信系統的數據速率已達到40MB/s。軟件無線電技術的發展使軟件無線電臺的頻率已覆蓋2MHz——2GHz頻段，并能通過不同的軟件配置在所有環境領域（如地面移動、固定站、機載、海上、個人通信等）中使用。傳輸速率達54MB/s的無線局域網已投入使用。數據率達274MB/s的通用數據鏈已研制成功。

　　在光通信方面，單波道l0GB/s的光纖通信技術已應用于軍用信息基礎設施（如美國的GIG）。單波道40GB/s的光纖通信技術即將投入商業應用，也將應用于軍用通信。而當今實驗室單波道光纖通信的水平為電時分復用達160GB/s，光時分復用達320GB/s。此外，自由空間光通信數據傳輸率已達到40GB/s。

　　五、導航系統定位精度等性能達到新水平，作戰平臺的導航能力和武器制導能力提升

　　目前，美國在軌的GPSII衛星定位精度為水平13m，垂直22m，授時40ns；目前在軌共30顆衛星，其軍用信號的定位精度已優于10m。新入軌的GPSIIR-M衛星新增了軍碼和第2個民碼。俄羅斯的GLONASS系統單點定位精度水平方向為16m，垂直方向為25m。俄羅斯2007年發射的GLONASS-K衛星的工作壽命已達10年——12年，而原來的衛星只有7年，定位精度比最初運行衛星提高1倍多。伽利略衛星導航系統現只有一顆在軌試驗衛星，目前不具備運行能力。Galileo公開服務的預定精度為水平15m，垂直35m（單頻）；水平4m，垂直8m（雙頻），最高可提供1m定位精度。

　　慣性導航系統應用的高精度液浮陀螺儀、靜電陀螺儀、環形激光陀螺儀、光纖陀螺儀、以及100美元以下的MEMS高速加速度計已經研制出來。用于艦船的天文導航系統定位精度已達到60ft（1ft=0.305m）。目前，衛星和天文導航定位精度提高了作戰平臺的導航能力和武器精確打擊能力。而低成本微機電慣性導航系統傳感器的問世，將對精確制導武器彈藥廣泛應用產生重大影響。