“太空竹篱”是由多个S波段雷达构成的地基系统，大大增加了美国太空监视网络的能力。
“太空竹篱”可以供应很高的灵敏度、覆盖范围和跟踪精度，并有能力探测、追踪和记录低轨、中轨和地球同步轨道上的小型目标，有助于完成关键太空任务。“太空竹篱”探测、追踪和记录地球轨道上成千上万的卫星和残骸的能力将使空间态势感知技能发生巨大变革。
“太空竹篱”有两个须要少量人工操作的雷达站点，如图2所示。这些雷达站点可以确保探测到低轨目标，然后再通过位于阿拉巴马州的亨茨维尔的运营中央进行汇总。
图2 “太空竹篱”由两个雷达构成，一个位于赤道附近的夸贾林环礁，另一个选址位于西澳大利亚。
首个在夸贾林环礁的雷达将供应一个由成千上万个雷达波束构成的持续监视“竹篱”，这些波束可以覆盖低轨。随着地球自转，这个“竹篱”可以扫视环抱地球的太空，从而能够确保探测到卫星和轨道残骸。
为了实现高质量的轨道估算，该雷达用专用波束对目标进行永劫光的追踪。“太空竹篱”还可以根据任务哀求对中轨和地球同步轨道等更高轨道上的目标进行征采。第二个雷达站点将会补充第一个站点的的低轨覆盖范围，并且能够完成中轨和地球同步轨道上的任务。
如图3a所示，每个雷达站点由相距很近但各自独立的发射和吸收相控阵天线、电源和冷却系统组成。发射阵列包含36000个单元，吸收阵列包含86000个单元，两者的天线罩材料均为低损耗的凯芙拉合成纤维。
两个阵列均通过公共做事大楼来供电和冷却，数据处理和掌握则通过事情大楼中的商业现成处理设备来进行。发射和吸收天线均通过校标塔上的喇叭天线发射或吸收测试旗子暗记来进行校准。
为了提高可用性和降落生命周期内的掩护本钱，这两个超大型相控阵进行了优化。为了探测小目标，发射通道采取氮化镓高功率放大器实现前所未有的灵敏度。吸收阵列采取阵元级数字波束形成(DBF)，可以在任意方向同时实现成千上万个波束。
图3 (a)“太空竹篱”雷达站点 (b)发射阵列剖面图(c)雷达发射线性可更换单元(LRU)剖面图
这使得系统在担保覆盖低轨监视范围的同时，还可以追踪其他轨道的成百上千个目标或者覆盖用户指定的监视区域。发射和吸收阵列口面垂直朝上，并于外围建筑集成为一体(如图3b中的剖面图所示)。
雷达电子设备安装在一个带液冷板的可扩展装置中，瓦片式辐射器位于冷板表面，而数字发射和吸收线性可更换单元(LRU)在侧面。每一个LRU都集成了供8个辐射单元利用的数字波形发生器、上变频和高功率氮化镓放大器。
氮化镓（GaN）
LRU位于冷板侧面可以使氮化镓高功率放大器有一个有效和直接的散热通道。为了提高系统有效利用率，LRU位于阵列下方，可以在1.5分钟内完成拆卸和更换且补中断事情。
氮化镓高功率放大器是“太空竹篱”的一项关键技能。与其它技能比较，在规定的尺寸和灵敏度哀求下，高输出功率的氮化镓减少了发射单元个数，从而降落了总的生产本钱。
氮化镓的高效率也降落了系统功耗和发热量，从而降落了事情本钱。为了有效地覆盖低轨，并以地球同步轨道为目标，而且要在探测后返回足够的能量，须要加长发射脉宽。以前的技能，例如GaAs和Si BJT，在所需的输出功率下并不能达到如此大的脉宽。
阵元级DBF
结合吸收阵列中的阵元级DBF技能，发射阵列中氮化镓的大脉宽特性极大提高了雷达的有效利用韶光。“太空竹篱”吸收阵列中的每个单元都接有一个吸收机，这个吸收机将吸收到的旗子暗记数字化，这与子阵级的DBF技能不同，子阵级的DBF系统为了减少吸收机的个数，是将多个单元的微波旗子暗记合成一起之后在进行数字化。
在阵元级的DBF系统中，波束可以在阵列所关注的任意位置形成，而子阵级的DBF办法会限定数字形成波束的空域，由于它须要改变仿照移相器来将一个雷达事宜的覆盖空域切换到下一个(图4a)。
“太空竹篱”利用其灵巧性和频率复用功能可以在吸收频带内同时形成成千上万个波束(图4b)，这使本来须要依次实现的功能可以在同一韶光实现，从而降落了阵列尺寸、干系的制造本钱和事情本钱。为了得到连续的、机器枪似的发射旗子暗记序列有必要利用氮化镓高功率放大器，比较其他旗子暗记，这种旗子暗记发射韶光更长、占空比更大(图4c)。
图4 (a)在单元级的DBF系统中，波束可以在阵列所关注的任意位置形成，而子阵级的DBF办法会限定数字形成波束的空域 (b)频率复用功能可以在吸收频带内同时形成成千上万个波束，这可以使很多功能在同一韶光实现 (c)氮化镓技能是唯一可以得到机器枪似的发射旗子暗记序列的技能，这种旗子暗记发射韶光长、占空频年夜。
发展概况
2007年，在“太空竹篱”观点开拓之初，洛克希德·马丁公司举债进行了一个独立研究与发展项目，这个项目是为了使氮化镓在雷达领域得到充分发展。在“太空竹篱”的开拓过程中，氮化镓的优化利用提高了系统效率、降落了事情本钱。
洛克希德·马丁公司以开放制造理念与两个供应商互助开拓氮化镓技能，这两个供应商都成功研制出了“太空竹篱”发射LRU中的氮化镓模块并测试成功。采取多个供应商降落了项目风险，并且可以通过竞争机制来降落制造本钱。
由于“太空竹篱”阵列规模大，所需氮化镓器件数量多，所以为了降落掩护本钱就必须实现高可靠性。为了确保技能成熟度，洛克希德·马丁公司对“太空竹篱”氮化镓放大器分别在模块级、发射LRU级和阵列级进行了测试。
经由了多年充分的测试(大于5000小时的寿命试验，包括加速寿命试验)，该技能被认为具有很高的可靠性，为“太空竹篱”操持的履行奠定了坚实的根本。
图5 “太空竹篱”事理样机：(a)天线架设 (b)任务操作中央(c)关键设计场景演示
从2011年起，洛克希德·马丁公司逐步研制出了一个端到端系统事理样机，该样机在按比例缩小的阵列中采取了包括氮化镓和单元级DBF技能。美国空军在2015年的技能成熟度评估中采取了该样机系统的数据，结果显示其技能成熟度水平和制造成熟度水平均达到了7级。
2016年1月，终极的硬件产品在新泽西州莫尔斯顿的集成实验基地进行硬件/软件集成/掩护演习和验证实验，该试验基地将会对之后在夸贾林环礁上的1号雷达站点的集成供应远程支持。
