近些年来雷达技术快速发展，为了突破传统雷达的性能瓶颈，技术人员们开始将精力更多聚焦于新体制、新概念雷达，希望通过开发新模式、新概念雷达，来实现雷达技术的突破和性能的飞跃。被誉为“中国雷达工业的老母鸡”的中国电子科技集团公司第14研究所，在珠海航展上一口气带来了三款新概念雷达参展，分别是量子雷达、微波光子雷达和太赫兹雷达，那么这三种雷达到底是什么个原理？又各有何长处呢？

量子雷达：跟量子通信是两码事

一提到量子雷达，很多人首先会想到最近几年特别受公众关注的国产量子通信技术，那么量子雷达跟量子通信真的有什么直接联系吗？其实不然。

所谓量子通信，是利用成对光子之间的量子纠缠效应实现远距离通信的，而现在我们所说的量子雷达，并未应用光子对纠缠效应。所谓量子雷达，是对发射雷达信号返回的信号，进行单个光子(量子化)的处理和分析，从而获得目标信息的技术。通俗点说，所谓量子雷达，是利用单光子信号处理技术替代传统信号处理技术的一种革命，雷达探测，其实最重要的就是如何准确解读出回波中含有的目标信息，信号处理就是解读信息的手段，手段越先进，信号解读越准，雷达探测能力自然就会越高。通过量子雷达创新信号处理方式，该雷达的探测能力相比传统体制雷达，有了本质的提升。也就是说，量子雷达和量子通信，其实是两码事。

量子雷达的单光子检测和处理技术，其实可以应用于许多现有体制和概念的雷达，比如激光雷达，可以利用量子雷达单光子处理技术，实现对原有激光雷达探测距离的增程，比如原先60千米的探测距离，应用量子雷达技术处理后，可以提升一倍以上。

量子雷达相比现有的雷达，有其显著优点，第一是重量轻、功耗低，可以有效降低整个雷达探测系统的功耗，将其应用于多种轻型平台，使得轻型平台的探测性能相比现在大幅提升。其次是能够解决传统雷达在低可见目标检测方面的问题，众所周知隐身目标是通过吸收和散射折射削弱雷达回波信号来实现隐身的，但量子雷达的特性使得雷达对削弱的回波信号解析解读能力大大增强，这对于隐身战机目标而言是致命的威胁，意味着它的隐身手段将失去作用。第三，量子雷达在电子对抗方面具有极强的能力，量子信息技术中的信息载体为单个量子，信号的产生、调制和接收、检测的对象均为单个量子，因此整个接收系统具有极高的灵敏度，即量子接收系统的噪声基底极低，相比经典雷达的接收机，噪声基底能够降低若干个数量级，其探测灵敏度高，同时利用传统的频率阻塞干扰等手段极难进行干扰。第五，量子雷达具备远程探测潜力，由于量子接收系统噪声低，因此可以分析“听”到更远距离上的回波信号，探测距离可以大幅提升。14所在试验中曾实现量子雷达样机132千米的远程探测，创造了这一领域目前的世界纪录。

目前，利用雷达发射经典态的电磁波，在接收机处使用量子增强检测技术以提升雷达系统的性能的量子雷达，技术上已经比较成熟，主要关键技术有一定突破，但应用纠缠态原理的量子雷达，还有许多关键的理论和技术问题尚未解决，距离展开研制为时尚远。这也是为何说量子雷达和量子通信不是一码事的主要原因所在。

目前，14所已经研发出国内首部单光子检测量子雷达样机，探测距离世界领先。

量子雷达

微波光子雷达

传统雷达以电子为载体实现信号的产生和处理，分辨率和处理速度因电子器件的带宽限制而存在提升瓶颈，难以满足未来应用对高性能雷达的需求。而微波光子雷达，以光子为信息载体，利用丰富的光谱资源和灵活的光子技术，能够更好、更快地产生和处理雷达宽带信号，具有快速成像、高分辨率和清晰辨识目标的能力。

微波光子雷达的长处在于成像，可以成为一种非常优异的成像体制雷达。它的优点之一是带宽很宽，是传统雷达的至少几十倍。带宽越宽，意味着在同等雷达天线孔径下，微波光子雷达的分辨率要远远超出传统雷达，分辨率越高，意味着微波光子雷达可以对目标进行精细结构和特征的快速识别，使其不仅能够应用于作战平台对小型化目标的实时辨识，也能为无人智能设备提供准确的环境信息，在军民两栖领域具有重要意义。

据14所专家王宏哲先生介绍，该所已经成功研制出毫米波大动态宽带微波光子雷达，并对民航客机完成了高分辨率成像，相比于国际上已报道的微波光子雷达，14所的雷达样机接收动态提升了4倍，同时分辨率提高了100倍。该雷达可以有效克服传统电子器件的技术瓶颈，改善和提高传统雷达多项技术性能，未来应用前景十分广阔。

微波光子雷达

太赫兹雷达：近距离探测神器

太赫兹雷达，就是采用太赫兹波段作为工作波段的一种新体制探测雷达。所谓太赫兹(THz)波介于毫米波与红外之间，称为亚毫米波或者远红外光，处于从电子学向光子学的过渡区，也就是说处在目前的雷达波探测和光学红外探测两种手段之间。相比目前使用的雷达波，比如精度很高，用于精确武器制导的X波段（常用于战斗机火控雷达），太赫兹波的波段更短，这意味着它能实现更大的信号带宽（这样输出能力就强，也更难被敌军干扰）、天线波束可以做的很窄（这样探测精度比X波段火控雷达还要高出一个级别）。更精确、更能抗干扰，意味着它比X波段更有优势。如果用太赫兹体制来做成像雷达，更能得到比X波段火控雷达更精细的图像。同时，与波长比太赫兹波更短的红外光学探测波段相比，太赫兹波也有优势，它能穿透红外光学探测穿透不了的烟雾、沙尘等遮蔽，能够在敌军武器装备释放干扰弹、烟雾的情况下，也准确地侦测到目标。此外，太赫兹雷达还具有载频高、合成孔径长度小、成像速度快的优点，可以实现对运动目标的视频成像和跟踪。将其用于高速低空侦察系统或武器，是一个可能的应用方向。目前，太赫兹雷达的缺点在于容易被大气对流层吸收，探测距离近，据14所专家介绍，目前可靠的有效作用距离仅为几千米。这是其最主要的问题。

太赫兹雷达