F-16V、超級經國號晉身4代半戰機關鍵技術　台灣有何底氣挑戰AESA　這兩支概念股現身

從美軍的第5代戰機F-22現身後，各國無不致力於匿蹤戰機的開發，然而30年過去，除了美軍聯合多國開發出F-35之外，號稱匿蹤的中國殲20和俄羅斯Su-57都有性能爭議，讓許多已經投入第5代戰機開發的國家，都紛紛退回強化第4代戰機之路。

而這些號稱4代半戰機的主要改進，就是搭載其上的感測器與電子系統。在眾多航電設備之中，雷達是決定一架戰機能否先敵發現、先敵攻擊的核心。而當前最先進的雷達技術──主動電子掃描陣列（Active Electronically Scanned Array，AESA）──正在全面取代沿用數十年的機械掃描雷達。

傳統機械掃描雷達依靠電動馬達轉動實體天線盤來改變波束方向，掃描速度受限於馬達轉速，且天線機構本身構成了整套系統的機械弱點。相比之下，AESA雷達沒有任何活動部件，而是由數百乃至數千個獨立的發射／接收模組（T/R Module）組成陣列，每個模組都可以獨立控制相位，藉由電子方式在毫秒之內將波束指向任意方向。

這一根本性的架構差異，帶來了多項軍事上的決定性優勢。

在掃描速度與任務彈性方面，AESA雷達可以在極短時間內同時對多個目標進行追蹤，甚至在單次飛行任務中同時執行對空搜索、對地地形測繪與電子干擾等不同功能，機械掃描雷達雖可執行多種任務模式，但無法像AESA雷達般快速切換並同時維持高效率運作。

在可靠性與戰損容忍方面，由於沒有轉軸、齒輪、馬達等機械部件，AESA雷達的故障率遠低於傳統雷達。更關鍵的是，即使部分T/R模組損壞，系統仍可維持一定程度作戰能力──這種特性在工程上稱為「優雅降級」（graceful degradation）。

在低截獲概率（Low Probability of Intercept，LPI）方面，AESA雷達可以快速跳頻、動態改變波形、將輻射功率分散至廣泛的頻段，使敵方電子偵測設備極難偵測到雷達本身的電磁輻射訊號，大幅降低被反輻射飛彈鎖定摧毀的風險。

在多功能系統整合方面，同一套AESA硬體可以在不同時間切片中分別執行雷達探測、電子戰干擾、欺騙與通訊等不同功能，取代了過去需要分別安裝多套獨立系統的做法，對空間極為有限的戰機尤其具有重要意義。

AESA雷達的優勢雖然顯著，但實現這些優勢所需的技術難度，也是它至今仍屬於高端國防科技專屬領域的根本原因。

T/R模組的半導體製程門檻是所有技術難題的核心。每個T/R模組內部包含功率放大器（PA）、低雜訊放大器（LNA）、移相器與射頻開關等元件，且必須在X波段（約9至10 GHz）乃至更高的頻段下穩定工作。這要求製造商掌握化合物半導體的精密製程，尤其是砷化鎵（GaAs）與氮化鎵（GaN）這兩種材料。 （相關報導： 美國怎麼以「電子戰」在委內瑞拉、伊朗讓中製防空系統如同虛設　台軍要執行「源頭打擊」如何效法 ｜ 更多文章 ）

散熱工程是另一項重大挑戰。數百乃至數千個T/R模組密集排列在有限空間內，每個模組都在高頻運作下持續產生熱量，如何在戰機機鼻的狹小雷達罩內維持均勻且有效的散熱，是每一家AESA研發機構都必須解決的工程難題。散熱管理的失敗不僅直接影響雷達性能，更會加速模組老化、縮短系統壽命。

模組一致性與校正精度同樣不可忽視。AESA雷達的波束品質取決於每一個T/R模組的相位與振幅是否精準一致，任何模組之間的製造誤差都必須通過嚴格的出廠校正程序加以補償。一旦校正精度不足，波束旁瓣過高、主瓣增益下降等問題將使雷達性能大幅劣化。

軟體複雜度則是常被忽略但至關重要的維度。AESA雷達的多功能優勢，有相當大的比例取決於波束成形演算法、多目標追蹤排程、訊號處理與電子戰功能的即時軟體實現。硬體能力固然是基礎，但缺乏成熟的配套軟體，AESA雷達同樣無法充分發揮性能。

整體系統成本也構成了實際的裝備門檻。早期一套AESA雷達的造價是同等規格機械掃描雷達的數倍，即使隨著GaN技術的成熟化而逐步下降，仍是相對高昂的軍事投資。

若要理解AESA雷達的技術演進，就必須先理解支撐它的半導體材料。

傳統電子元件使用的矽（Silicon），雖然成本低廉且加工成熟，但在高頻、高功率的環境下卻力不從心。電子在矽晶格中的移動速度有其上限，頻率越高、所需功率越大，矽的效率就越低、發熱就越嚴重，就像一個在柏油路上跑百米短跑的業餘選手──勉強可以，但沒有競爭力。

砷化鎵（Gallium Arsenide，GaAs）是砷和鎵兩種元素組成的化合物半導體。砷化鎵晶格中電子的移動速度遠高於矽，且在高頻下的能量損耗顯著更低，因此從1990年代起就成為第一代AESA雷達T/R模組的主流材料。今日的4G／5G基地台射頻放大器，以及手機內部的射頻前端模組，也大量採用砷化鎵。然而砷化鎵的功率密度仍有其先天限制，同樣面積的晶片能輸出的功率有限，用在大型陣列雷達上意味著需要更多模組來堆疊功率，進而增加系統的體積、重量與散熱負擔。

氮化鎵（Gallium Nitride，GaN）則是當前AESA技術發展中最關鍵的材料突破。氮化鎵的功率密度是砷化鎵的5至10倍，同時具備耐高溫、耐高電壓、高電子遷移率等特性。在T/R模組的功率放大器設計中，使用氮化鎵技術可以最大化發射輸出功率，同時大幅縮小雷達模組的物理尺寸；更少的被動組合網路意味著更低的訊號損耗，整體功率密度也因此顯著提升。

這一材料優勢在飛彈應用上尤其決定性。飛彈鼻錐的可用空間極為有限，又須承受高G力、劇烈震動與溫度急遽變化等惡劣條件，氮化鎵能在有限空間內提供更高功率密度，因此被視為下一代飛彈AESA導引頭的重要技術方向。

值得注意的是，軍用等級氮化鎵RF製程技術至今仍受到嚴格的出口管制，主要掌握在美國（如Wolfspeed、MACOM）、日本（三菱電機、住友電工）及少數歐洲廠商手中，這也是全球能夠自主研發軍規AESA雷達的國家如此稀少的根本原因之一。

在化合物半導體領域，台灣並非缺席者。 （相關報導： 美國怎麼以「電子戰」在委內瑞拉、伊朗讓中製防空系統如同虛設　台軍要執行「源頭打擊」如何效法 ｜ 更多文章 ）

穩懋半導體（3105）是目前全球最大的砷化鎵晶圓代工廠，市占率長期居於全球前列，主要客戶涵蓋高通（Qualcomm）、博通（Broadcom）等國際大廠，產品以手機射頻元件為大宗，同時也涉及軍事雷達等國防應用。穩懋在砷化鎵代工領域的技術成熟度與良率管控已達國際頂尖水準，是台灣在化合物半導體產業最具全球競爭力的代表。

在氮化鎵的布局方面，穩懋持續專注於氮化鎵射頻RF應用的發展，方向鎖定在通訊與雷達用途的射頻氮化鎵，而非充電器、電動車等功率型氮化鎵。然而，GaN射頻通訊市場目前仍由思佳訊（Skyworks）和Qorvo兩家美系IDM大廠主導，穩懋在這一領域仍處於追趕位置。

全新光電（2455）專注於砷化鎵磊晶片（Epitaxial Wafer）的生產，提供砷化鎵的上游原料晶圓給下游封裝廠商，在亞洲市場擁有一定地位，但整體規模與市場知名度遠不及穩懋，在氮化鎵領域亦尚未形成突出布局。

台灣氮化鎵產業的重大變化，來自台積電的策略退出。台積電宣布將逐步放棄GaN業務，依目前規劃，台積電將逐步退出GaN代工市場。台積電一旦撤出，原本的客戶需要尋找替代代工夥伴，業界普遍認為台灣的世界先進（5347）有機會承接部分轉單，該公司規劃2026年初啟動8吋GaN製程開發、2028年上半年啟動量產。

台灣在砷化鎵方面的積累是全球不可忽視的力量，但在最核心的軍用等級氮化鎵RF技術上，與美、日頂尖水準仍有實質差距，能夠接觸的多為商用規格，真正的軍規頂端製程至今仍受到出口管制的保護。

台灣國家中山科學研究院（中科院）的AESA雷達研發，並非單一計畫，而是沿著地面防空、空用機載、艦載三條路線同步推進，對應不同的武器平台與作戰需求。

強弓飛彈系統：最成熟的成果，已公開展示

在台灣自研AESA的各項進展中，強弓反彈道飛彈系統是目前技術最成熟、也最具體公開的成果。強弓是天弓系列的最新一代，定位為新一代防空飛彈系統，主要承擔台灣中、高空層對抗戰術彈道飛彈的任務，並規劃與現役天弓三型及美製愛國者三型飛彈共同構成多層防禦體系。

強弓系統藉由主動相位陣列雷達追蹤目標，採雙節固態火箭推進機，結合高爆破片彈頭，發射途中以慣性加雷達複合導引，終端階段改採主動尋標導引，最大速度宣稱可達5馬赫以上的極音速水準。

配套的AESA射控雷達車在2025年9月的台北國際航太暨國防工業展上首度公開亮相，其主陣面設計成多個各自獨立的可抽換單元，每一個單元都是包含若干T/R模組的完整小型雷達，即便部分單元在戰場上損壞，系統仍可持續運作，並可於前線進行快速更換──這一模組化設計正是將AESA理論上的「優雅降級」優勢落實為可維護的戰場實用性。

中科院高層另外透露，目前研發中的更先進強弓衍生系統共有兩款：一款以極高空攔截為目標，預計攔截高度可達「卡門線」（Kármán line）的100公里，計畫於2026年啟動天弓五型飛彈的研發；另一款則是以強弓技術為基礎發展的新型地對地飛彈，射程目標達到1000公里，定位為國軍對敵方目標實施源頭打擊的重要武器。

鷹隼專案：IDF經國號的AESA升級，首度試飛成功
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IDF「經國號」戰機自1992年量產、1994年正式成軍，服役至今已逾30年，是空軍守護台灣中部空域的核心力量。隨著機隊進入中壽期，打擊力有限、武裝不足、電戰生存性受限等問題日益顯著，外界對於經國號的未來升級方向也持續關注。

中科院電子所早在2017年即曾公開展示空用AESA雷達樣品，此後相關計畫以「鷹隼專案」為代號持續推進。鷹隼專案最初曾以被動雷達系統為主要方向，規劃搭配國軍現役防空雷達強化對匿蹤戰機的偵察情資，後來轉向以搭載於戰機的空用AESA雷達為核心目標。

2025年10月下旬，軍事社群流出一架編號F-CK-1C的經國號戰機搭載新型AESA雷達試飛成功的消息，並一度引發關於該雷達是否來自國際商售現貨的討論。中科院隨即於同月30日正式澄清，網傳選用國際市場現貨一事「非屬事實」，同時確認鷹隼專案均依計畫進度執行，並強調該AESA雷達為國造自製件，是2017年公布樣品的衍生產品。目前專案共改裝2架現役經國號戰機作為測試載台，雷達罩後方結構已針對安裝新雷達匯流排進行內部重新設計，外部蒙皮亦已更換。

相關人士指出，鷹隼專案的成功推進，將為後續經國號戰機更大規模的升級改裝奠定基礎，並同時為雄鷙反艦飛彈等新型空射武器的服役鋪平道路，因為AESA雷達的精準目標指定與引導能力，正是這類長程精準武器實現戰力的前提條件。

飛彈尋標器：氮化鎵關鍵技術突破

在較少受到公開報導關注、但技術意義同等重要的飛彈尋標器領域，中科院已宣布完成氮化鎵元件的關鍵技術突破。

中科院表示，在突破氮化鎵元件關鍵技術後，已將該技術應用於主動AESA雷達的收發模組（TRM）及高功率固態功率放大器（SSPA）發射機，同時也運用在各式飛彈的主動尋標導引頭上，整體效能超過使用砷化鎵元件3倍以上。具體裝備於哪些型號飛彈，因涉及軍事機敏，中科院未對外說明。

這一突破的重要性在於，它代表台灣已能夠在本土自主掌握飛彈主動尋標的核心硬體技術，排除了關鍵發射技術受制於外部供應的潛在風險，對於台灣國防自主戰略具有實質的戰略意義。

艦載AESA雷達：對應下一代巡防艦，技術延伸中

在海軍裝備方面，中科院規劃以強弓飛彈系統的主動相位陣列雷達技術為基礎，進一步研製艦載版AESA雷達系統，以滿足海軍預計於2026年啟動設計的6500噸防空巡防艦的需求。

這艘新型巡防艦在過去曾以「震海計畫」為代號，規劃搭載類似美國神盾系統的主動電子掃描陣列雷達，配合新一代艦用戰鬥系統、搭載華陽垂直發射系統的各式防空及反艦武器、雷達聲納事態感知系統等子系統，目標是打造台灣自有的高端水面戰鬥艦。艦載AESA目前仍在技術延伸與可行性驗證階段，正式服役時間仍屬遠期規劃。

綜合以上各項技術討論，回頭看「全球能夠完整自主研發製造AESA雷達的國家與武器平台為何如此有限」這一問題，答案便相當清晰。

首先，化合物半導體製程是最難跨越的門檻。GaN T/R模組的核心製程技術被美、日及少數歐洲國家牢牢掌控，且受到嚴格的軍事出口管制，難以透過市場採購或技術轉移取得。
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其次，系統整合的工程複雜度極高。將AESA雷達整合進現有戰機平台，例如塞入IDF經國號相對狹小的機鼻，需要對冷卻系統、電源架構、航電介面進行大幅重新設計，絕非單純換裝雷達這麼簡單。

第三，飛彈應用的要求更為苛刻。飛彈的體積極小、飛行環境惡劣（高G力、劇烈震動、溫度急遽驟變），且本身是一次性消耗品，小型化AESA尋標器的技術難度與成本效益門檻遠高於機載雷達。

第四，研發資金門檻龐大。一套AESA系統從基礎研究到量產服役的完整研發周期，費用動輒數億至數十億美元，且需要長達十年以上的持續投入，只有具備完整國防工業體系與充足預算的國家方能負擔。

目前主流裝備AESA雷達的作戰飛機，包括美製F-16V、F-22、F-35、F/A-18E/F Block III，歐製颱風、飆風，日製F-2，以及裝備主動導引頭的飛彈如日本的AAM-4B、歐洲的流星飛彈，全數集中在擁有完整國防工業鏈的少數幾個國家。這背後是半導體製程、複雜軟體、精密製造與系統整合4個領域的技術全面積累，缺一不可。

台灣中科院在強弓系統、鷹隼專案、飛彈尋標器與艦載雷達四條路線上的同步推進，正是試圖在這道高牆上，一磚一瓦地打造出屬於台灣自己的位置。

責任編輯：許詠翔

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