视频：萨德系统2015年拦截试验
视频转自：美国导弹防御局官网
一、萨德基本情况
“萨德”系统，即末段高空区域防御系统，是美国全球导弹防御系统的一个子系统，是当今世界上最先进的导弹防御系统之一。它是一种可车载机动部署的反导系统，具备在大气层内外拦截来袭的短程、中程和远程洲际弹道导弹的独特能力。
现有的导弹防御系统通常都是在距离地面10～15千米左右的末段低空进行拦截，而“萨德”系统的拦截高度介于大气层内40千米以上至大气层外150千米之内，射程可达200千米，可以击中超音速8倍以上速度发射的弹道导弹。“萨德”系统最大的“利器”是其X波段雷达，探测距离最远可达2000公里，且分辨率非常高，可以完成探测、搜索、追踪、目标识别等多功能任务。
韩国面积比较小，聚集了逾50%人口的首都圈距离韩朝边界最近不到40公里。而从技术上看，“萨德”的功能是在高空拦截大气层内或大气层外的来袭导弹，也就是说这种系统最有效的作用是拦截中程和远程弹道导弹。“萨德”对于拦截最有可能用来打击韩国、特别是具有战略价值的首尔及周边地区的短程弹道导弹几乎没用或者完全没用。
对短程导弹拦截能力有限的情况下，“萨德”却配备了“AN/TPY-2型X波段雷达”，这明显超过韩国自身防卫需要。该雷达有两种模式，即终端模式和前沿部署模式。虽然韩国表示会将雷达探测范围控制在600公里至800公里以内的终端模式，以显示其“自卫”功能，却刻意“忽略”了其模式切换功能。
技术上，前沿部署模式的探测范围约在2000公里，美国国会听证会的材料清楚表明，一旦有需要，驻韩美军完全能够在当地在8小时内，将终端模式转换为前沿部署模式，把探测目标从朝鲜变为中国或者俄罗斯。
目前，美国已在日本先后部署了两座X波段反导雷达，也就是“萨德”系统使用的雷达。韩国8月6日宣布将与日本“分享”X波段雷达的情报，这意味着韩国将与日、美共享“萨德”监测到的情报。
二、韩国部署萨德的背景原因
韩国部署萨德的原因可能有以下几个方面：
(一)年初以来，朝鲜进行了第四次核试验，还试射几次弹道导弹，增加了韩国的不安全感。这成为美国推动萨德入韩的最好机缘。
(二)过去，美国的反导系统防御重点是俄罗斯，如今看来，美国至少是把中俄同等对待了。美国要在东北亚地区建造一个导弹防御网，韩国是理想地点。此外，也不排除即将卸任的奥巴马想留下一笔战略遗产的因素。
(三)这几年，朴槿惠政府进行的是均衡外交，经济上靠中国，安全上靠美国，左右逢源，收获红利。 萨德入韩，让人明白，安全才是核心。在面临国家安全的重大问题上，韩国依然选择与美国绑在一起。
(四)朝鲜进行第四次核试验和试射弹道导弹后，朴槿惠政府必须有所反应。在朝核问题上，不能模棱两可。不然，民众会认为，执政党连最根本的安全问题都无力解决，会失民心，不利于执政党的连任。
三、韩国部署萨德的背景原因
2016年7月8日，中国外交部称此举无助于实现半岛无核化目标，不利于维护半岛和平稳定，与各方对话协商解决问题的努力背道而驰，将严重损害包括中国在内的本地区国家的战略安全利益和地区战略平衡。中方强烈敦促美韩停止“萨德”反导系统部署进程，不要采取导致地区形势复杂化的行动，不要做损害中国战略安全利益的事情。
2016年7月25日，中韩外长在“萨德”宣布部署后首次举行会晤,中国外长王毅在会见中表示，中韩是近邻又是战略伙伴，近年来两国开展全方位合作，给两国人民带来实际利益。我们再次奉劝韩方认真对待中方的正当合理关切，权衡利弊，慎之又慎，三思后行，珍惜并维护好中韩关系来之不易的良好局面。
2016年8月24日，外交部长王毅在日本东京会见了出席第八次中日韩外长会的韩国外长尹炳世。王毅表示，今天恰逢中韩建交24周年。建交以来，两国关系实现全方位、跨跃式发展，巨大合作潜力得以充分发挥，为两国和两国人民带来重要利益，为维护地区稳定发挥了重要作用。这些成果来之不易，凝聚着两国政府和各界努力，双方应倍加珍惜，不能允许合作成果受到干扰破坏。当前中韩关系面临困难和挑战。中方坚决反对美国在韩部署“萨德”系统，不接受任何损害中国战略安全利益的行径。希望韩方冷静权衡利弊得失，同中方相向而行，而非分道扬镳，共同寻找双方都能接受的妥善解决办法。王毅表示，韩国是二十国集团重要成员，中方欢迎朴槿惠总统来华出席峰会，愿就此与韩方保持沟通。
2016年8月25日，国防部新闻发言人吴谦就美在韩部署“萨德”反导系统等问题答记者问中说,美在韩部署“萨德”反导系统,不仅是一个战役战术问题,更是一个战略问题。这种做法打破了地区的战略平衡,损害了中国的战略利益,破坏了中美、中韩之间的战略互信。
2016年9月5日，习近平在G20峰会上会见朴槿惠时表示，中方始终致力于实现半岛无核化目标，致力于维护半岛和平稳定。半岛问题最终还是要通过对话协商加以解决。我们应该坚持六方会谈平台，通过全面均衡解决各方关切，争取标本兼治，实现半岛长治久安。我们反对美国在韩国部署“萨德”反导系统。这个问题处理不好，不利于地区战略稳定，会加剧各方矛盾。
四、韩国国内各方情况
与前党首金钟仁在“萨德”问题上态度谨慎、相对中立不同，韩国最大在野党共同民主党党首秋美爱一直强烈反对“萨德”入韩。她在当选党首后重申反“萨德”立场，“我将把反对萨德确立为党的统一方针，我们不能让中美两国在半岛发生冲突”。《韩国时报》称，随着秋美爱当选党首，共同民主党势必在反“萨德”问题上采取更强硬立场，韩国政坛围绕“萨德”入韩的政治冲突将进一步加剧。
金钟仁任党首时期，共同民主党很多议员都是以个人身份参加反对“萨德”的活动。8月8日至10日，6名对部署“萨德”持反对意见的共同民主党议员以个人名义访华，了解中方对“萨德”入韩相关问题立场并就韩中关系交换意见。然而这些议员访华当日，韩国总统朴槿惠在公开场合批评他们，要他们以国家利益为重，并认为他们不该在此时访华。韩国执政党新国家党的措辞则更为激烈。韩国国会国防委员会委员长、新国家党议员金荣宇称，在野党议员访华是韩国外交和韩国政治的耻辱。新国家党院内代表郑镇硕则称，反对“萨德”将有损韩美同盟，以外交手段解决朝鲜核与导弹问题是无稽之谈。
8月11日，正在竞选共同民主党党首的金相坤在接受韩国YTN电台专访时表示，朴槿惠如此批评和诽谤这些访华议员所作的努力，不是总统应有的姿态。“萨德”不仅仅涉及国际关系，而且涉及经济、军事、安保等问题，应该综合考虑。在部署“萨德”问题上，政府如果始终像现在这样固执、专制，拒绝与国民沟通，会招来韩国民众的大规模抵制。他认为，应该重新考虑部署“萨德”决定。
8月10日，在美国白宫请愿网站主页上，“撤销在韩部署 萨德 反导系统决定”的签名人数已超过10万;在象征着韩国国家成立、摆脱日本殖民统治的8月15日，815名韩国民众将削发明志，要求政府撤销“萨德”部署决定，促进和平。“反对‘萨德’部署金泉斗争委员会”30日在金泉市市议会举行会议，讨论敦促政府撤回“萨德”部署决定的对策。据悉，“斗争委”、金泉市长、金泉市议会议长等将于31日与朝野三党代表会面，转达金泉市民意，约300名金泉市民计划于9月1日在国防部前举行集会。从7月13日被指定为“萨德”反导系统部署地至今，韩国庆尚北道星州郡每天都有上千人坚持参加反对部署“萨德”的烛光集会。
第20届韩国定期国会9月5号刚开始举行会议便因为部署“萨德”的争议陷入停顿。执政党新国家党议员在首次全体会议中集体退场，抗议议长的反“萨德”言论。
韩国《每日新闻》报道称，如今为反对部署“萨德”，星州郡4000余名新国家党党员中，已有2000多人递交申请退出新国家党，誓与“无视民意”的执政党划清界限。
五、可能后果
(一)安全后果：破坏半岛和平
从安全角度看，美韩在韩国部署“萨德”将带来两方面严重危害：
其一，严重损害中俄等国战略安全利益，破坏东北亚地区战略平衡，引发军备竞赛。“萨德”入韩是美国在西太平洋地区构建反导体系的重要部署。这一系统侦测范围远远超出半岛防卫需求，深入中国腹地，直接损害中国战略安全利益。“萨德”部署后，美韩可随时窥探中国在东部、北部和内陆地区的军事部署与军事活动，严重威胁中国核心地区军事安全。
其二，加剧朝鲜半岛紧张局势，将给韩国自身安全带来更大威胁。过去60多年来的历史证明，朝韩对抗越激烈，半岛就越不安全。韩国部署“萨德”后，朝鲜明确宣布将采取反制措施，并进行了各种军事演练。“萨德”入韩势必危及半岛脆弱的和平与稳定。
(二)政治后果：损害政治互信
从政治角度看，“萨德”入韩将严重损害相关国家之间的互信，有可能会在东北亚诱发“新冷战”。
“萨德”入韩意味着韩国被绑上美国战车，为美国主导的美日韩军事同盟充当“马前卒”，成为美国“亚太再平衡”战略的棋子。此举势必损伤韩国同中俄两国的外交关系，严重损害中韩政治互信，把韩国拖入大国对抗的漩涡。
面对中国“与邻为善、以邻为伴”的善意，面对中国维护中韩战略合作伙伴关系与互利合作大局的真诚建议，韩国却选择在南海仲裁案所谓裁决出炉前几天突然宣布部署“萨德”，严重伤害了中国人民的感情，也严重误判了形势。
“萨德”入韩将破坏东北亚地区战略平衡，埋下加剧地区紧张和对抗的祸根，甚至让冷战的阴云再次出现在东北亚地区。
(三)经济后果：重创韩国经济
中韩建交以来，中韩经贸合作随着中韩战略互信的不断增强而迅猛发展。“萨德”入韩严重损害中国战略利益，破坏中韩战略互信，势必动摇中韩经贸关系发展的基础，破坏中韩经贸合作大局。正如韩国前总理、同伴成长研究所理事长郑云灿所说，部署“萨德”将会阻碍和平共存之路。
中国是韩国第一大贸易伙伴，也是韩国第一大顺差来源国，2015年两国贸易总额达2758.2亿美元。如果中国以多种方式进行经济制裁，那么对中国依存度较高的韩国经济所面临的情况将不容乐观。更令人担心的是，韩美日和朝中俄对立的东亚“新冷战”可能会从根本上封锁韩国经济的前进之路。
最强“萨德”科普
不过我更关注那个相控阵雷达
来源：网优雇佣军(ID:hr_opt)
萨德反导系统，也叫THAAD，即末端高空防御导弹，是美国陆军研发的一款拦截短程和中程弹道导弹的末端防御系统。
1 萨德的组成和工作原理
萨德系统主要由四大部分组成：①雷达，②火控系统，③发射车，④拦截器。
工作原理分为四大步骤：
1)雷达探测到导弹来袭。
2)指挥和火控系统确认并锁定目标。
3)发射车发射拦截弹。
4)拦截导弹在空中摧毁来袭导弹。
萨德系统主要有两套核心组件：拦截弹和雷达系统。
作为一枚通信汪，我更关注的是那个用来探测和跟踪目标的雷达系统，就是被称为萨德系统的眼睛的AN/TPY-2相控阵雷达。也有人认为真正对中国最大的威胁是这个相控阵雷达。
所谓相控阵雷达，采用的正是相控阵天线技术，也是今天4.5G Massive MIMO作为民用之一采用的技术，同时未来5G相控阵基站将成为主流。
2 AN/TPY-2雷达系统
AN/TPY-2雷达系统工作在X波段(9.5GHz)，天线阵面积为9.2平方米，安装有25344个(有人说30464个)天线单元，采用数字波束形成(DigitalBeamForming，DBF)处理器。方位角机械转动范围-178°~+178°，俯仰角机械转动范围0°~90°，但天线的电扫范围，俯仰角及方位角均为0°~50°。
AN/TPY-2可以实现从探测、搜索、追踪、目标识别等多功能任务为一体，据有关报道称，其探测的距离最远可达2000公里，基本上大半个中国都在它的覆盖之下。它使用的窄波束，称可精确评估目标弹头的预计位置，并识别假弹头。
AN/TPY-2雷达系统的组成主要分为如下图的5大部分：
1)相控阵天线
2)电子设备单元(车)
3)1兆瓦的主电源单元(车)
4)冷却设备单元(车)，主要为天线阵列提供冷却
5)操作控制车，内置可操作、维护和通信监控的操作控制台(使用自有的供电系统)
▲AN/TPY-2雷达
▲相控阵天线设备
▲AN/TPY-2雷达系统组成
电子设备车是一种模块化、一体化的拖车，车箱配备核生化防护能力及环境控制装置的密闭保护罩。主要设备有：2台用于数据处理的VAX7000计算机、4台MP2大规模并行信号处理机，以及接收机/激励器、检测目标发生器和高速记录仪等。MP2处理机是大规模并行处理技术的首次军事应用，用途是频谱分析、脉冲压缩与连续探测，以及对来自接收机的数字化雷达回波抽样进行初步图像处理。VAX7000计算机负责实际作战任务的计算，任务前与任务后的数据处理等。
电源设备车由1台内燃机、1台交流发电机、1个控制盘、1个转换开关组成，能提供1.1兆瓦的电力。
冷却设备车是1个长12米、重16.3吨的封闭式拖车，车内装有供天线冷却用的液体冷却设备和为天线及电子设备提供电力分配的装置。
▲冷却设备单元
▲AN/TPY-2雷达和冷却设备单元
操作控制车是一个单独的系统，可保证操作人员监视雷达跟踪效果以及与外部的通信，有独立的电力系统。部署时其功能可以并入雷达系统。
系统之间的通信连接采用光纤数据链路。整套系统和组件共需2.1兆瓦的功率来工作。
▲操作控制车
▲内部操作控制台
▲操作控制车内部结构图
3 拦截弹
萨德系统的拦截弹长6.17米，最大弹径0.37米，起飞重量900公斤，最大速度可达2500米/秒，主要由助推器(booster)、从杀伤拦截弹头(Kill Vehicle)及整流罩组成。
▲萨德拦截弹的组成
▲萨德拦截弹
▲萨德增程型拦截弹(THAAD ER)
增程型“萨德”拦截弹(THAAD ER)是的对原型“萨德”系统的改进，助推器改进为两级，这样在将导弹助推到较大速度后可以甩掉多余质量，以使杀伤器获得较大初速和机动性。
由于THAAD ER拦截弹的直径增大了，重量也增加了，所以，要重新设计发射装置，以前一辆发射车可携带8枚拦截弹，现在减少为6枚，但可以通过增加发射架数量来弥补。
▲萨德发射车
所以，整个萨德系统的组成如下图所示：
4 相控阵天线
作为通信人，自然最感兴趣的就是萨德的AN/TPY-2相控阵天线系统。
刚才讲了，未来5G将大量采用相控阵天线技术。其实相控阵天线系统已经广泛民用，包括大家熟知的MIMO天线，用于预测天气和保证航空安全的雷达系统。
相控阵技术最先应用于军事，20世纪60年代，最典型的就是美国的AN/FPS-85和前苏联的“狗窝”，用于检测、跟踪、目标识别快速移动的空中目标，对导弹作预警、测轨和对卫星进行编目等多种功能。
▲AN/FPS-85
后来，随着民航班次增多，为了更好的进行航空管制和整合一些老旧的雷达基础设施，人们开始研发多功能相控阵雷达(MPAR)系统，并很快实现原型。这大概就是相控阵雷达技术广泛应用于民用的原因之一。
▲MPAR概念
相控阵天线技术是5G无线的关键技术之一，比如Massive MIMO技术，通过高性能DSP控制几十~数百个天线阵列每一个天线单元的发射(或接收)信号的相位和信号幅度，产生数十个具有高度指向性的空间波束。
相控阵天线的工作原理是怎样的呢?
或者，相控阵天线如何产生一束能量集中的波束，并将这一波束精确的指向目标物(终端)?
相控阵天线阵面由许多个辐射单元和接收单元(称为阵元)组成，单元数目从几百个到几万个。这些单元有规则地排列在平面上，构成阵列天线。
▲相控阵天线的可视化模拟图
利用电磁波相干原理，通过计算机控制馈往各辐射单元电流的相位，就可以改变波束的方向进行扫描，故称为电扫描。辐射单元把接收到的回波信号送入主机，完成雷达对目标的搜索、跟踪和测量。
▲相控阵天线的可视化演示图，左边为阵列，右边为波束
每个天线单元除了有天线振子之外，还有移相器等必须的器件。不同的振子通过移相器可以被馈入不同的相位的电流，从而在空间辐射出不同方向性的波束。天线的单元数目越多，则波束在空间可能的方位就越多。这一工作原理是相位可控的阵列天线，“相控阵”由此得名。
如下图所示，上下两个辐射单元以相同的相位馈电，信号通过主方向的相长干涉(constructive interference)放大，而通过相消干涉(destructive interference)来改善波束的大小。
下面，我们将上面一个辐射单元相对下面那个辐射单元相移22度，可以看到发射信号的主方向略为向上移动(如下图)。
(注意：上面两张图并没有考虑反射器，所以所示天线图的后瓣与主瓣一样大)
▲波束偏转动画
相控阵天线的优点：
(1)在计算机控制下波束指向灵活，能实现无惯性快速扫描，数据率高;
(2)一个雷达可同时形成多个独立波束，分别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能;
(3)目标容量大，可在空域内同时监视、跟踪数百个目标;
(4)对复杂目标环境的适应能力强;
(5)抗干扰性能好。全固态相控阵雷达的可靠性高，即使少量组件失效仍能正常工作。
缺点：
结构复杂(处理器和移相器)，成本高，且波束扫描范围有限，最大扫描角为90°～120°。当需要进行全方位监视时，需配置3～4个天线阵面。
萨德导弹系统主要零组件供应商
(来源网络)
CPU
飞思卡尔的PXXX系列芯片，英特尔公司的Xeon D处理器，使萨德系统的军事和航空航天(雷达处理、情报通信和电子战)的高性能嵌入计算有了跨跃式进步，英特尔的Xeon D全球最小的服务器可置于一块3U嵌入计算板、甚至一块COM快速夹层卡中。
EMCCD成像器件
英国e2v公司拥有30多年设计、开发和制造高性能成像解决方案的丰富经验，具备为太空项目提供图像拍摄解决方案的专业技术，快速周转的定制电荷耦合原件(CCD)，其设计参考现有的大型功能单元库。电子倍增电荷耦合器件EMCCD，E2V在噪声控制技术上优势明显， 据了解TI在处理速度上更胜一筹。
DSP
TI的商业处理器(包括单核和多核 ARM、DSP 及 ARM+DSP)非常适合国防和航空电子应用，其中包括雷达、电子战、航空电子设备和软件定义无线电 (SDR)。DSP处理器支持工业温度范围、片上存储器上的ECC、安全启动、安全特性。软件支持包括主线 Linux、TI RTOS 和大部分商业 RTOS。
射频微波器件
美国Cree提供碳化硅上氮化镓(GaN-on-SiC)高电子迁移率晶体管(HEMT)和单片微波集成电路(MMIC)放大器，其氮化镓射频器件用于L、S、C、X波段雷达，其GaN RF晶体管的技术与各种其它电路元件，以形成完全集成的放大器电路。这允许其大幅度降低了尺寸和混合放大器的性能增加。
许多射频集成电路现在可以相同复制一个碳化硅(SiC)衬底的制造工序中用于商业的微处理器所用的类似。 新的宽带功率放大器MMIC产品，CMPA0060005是一个宽带5瓦的分布式放大器，从DC到6 GHz。 CMPA2560025是一个高功率，25瓦反应匹配放大器，从2.5至6 GHz。 两个MMIC适合于各种各样的应用场合需要和广泛的带宽。
相控阵雷达元芯片组
Mimix Broadband公司生产的性能的X波段相控阵雷达元芯片组，在发送端包括驱动和功放器件，接收端包括低噪声放大器/限幅器，控制端包括衰减器和移相器。它的芯片组利用6英寸0.5mm镓化砷(GaAs)PHEMT器件模型技术生产，采用了光闸印刷工艺。
存储芯片
Microsemi国防微电子，总部设美国亚利桑那洲凤凰城;主要设计及生产高性能、高密度存储器，其尖端的多晶圆封装、堆叠封装、系统集成电路封装(System inPackages)等技术处于世界领先地位，WEDC产品广泛应用于航空、航天、船舶、石油勘察、嵌入式系统、通讯导航、雷达、仪器设备等。
陀螺仪
ADI公司MEMS陀螺仪和iSensor® MEMS陀螺仪子系统可在复杂、恶劣工作条件下可靠地检测和测量物体角速率。ADI推出两款MEMS陀螺仪新品。一款是战术级iSensor®数字MEMS陀螺仪ADIS16136，性能可匹敌光纤陀螺仪。
另一款是iSensor® MEMS IMU(惯性测量单元)ADIS16488，它是最稳定最完整的集成传感器套件，在很多性能指标上优于其它同类IMU，甚至优于传统的军用级IMU。
加速传感器
美国恩德福克公司(ENDEVCO Corporation)成立于1947年，总部设在美国加利福尼洲的圣胡安-卡皮斯特拉诺，ENDEVCO具有60年历史的高端传感器及其各类电子仪器的研发生产企业， 是一个老牌的美国军工企业，多年来一直领导着全世界这一领域的技术发展，代表着世界传感器/仪器技术的最高水平。
其产品被广泛的应用于各种研究开发领域，尤其是航空、航天、船舶、汽车、防卫、石化、计量研究及其他多种领域。
红外探测器
法国ULIS红外探测器主要用于热成像、军事、监视与安全领域。ULIS红外探测器公司成立于2002年。ULIS生产大批量的红外探测器重量轻，低功耗和高性价比的红外摄像机。
MLCC
美国AVX公司的宇航级“卑金属”电极(BME)、X7R电介质多层陶瓷电容器(MLCC)，广泛应用于有人和无人飞行器以及轨道卫星、高性能航空和军事等领域。AVX的宇航级BME MLCC工作电压从16至100伏，电容从2.2至8.2纳法，具有0603-1812的多种尺寸。
晶振
Vectron是世界领先的晶振制造商，产品包括高可靠性晶体和晶体振荡器等。产品应用于通信、工业和军事/航天市场带来创新的计时装置。
光耦
AVAGO公司是全世界最优秀的军用与航天级陶瓷封装高速光藕供应商。在光电耦合器、红外线收发器、光通信器件、打印机ASIC、光学鼠标传感器和运动控制编码器等领域据称一直保持市场前3名的领导地位，其中最优秀的HCPL，HSSR，6N系列。
FPGA
Xilinx(赛灵思)是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商。无论是红外CCD，还是航天航空级复杂计算，通信系统，都离不开Xilinx的FPGA，尤其是Vertex7以上芯片。
ADC/DAC
ADI和E2V是模拟/数字转换器的主要供应商。ADI公司的高速(≥30MSPS) DAC包括宽带射频、中频信号处理和通用基带类别。广泛应用于有线和无线通信、仪器仪表、雷达等领域。我们的高速DAC产品系列可在30 MSPS至数GSPS的速度范围内提供8至16位分辨率。
(责任编辑：宋编辑)
