Современные ВС США и Нато
9,404,027 20,042
 

  vinetic ( Слушатель )
04 май 2009 19:56:46

Тред №107012

новая дискуссия Дискуссия  182

Ну уменьшение ширины луча лежит именно в увеличении частоты при тех же габаритах антенны увеличивается количество базовых антенн и как следствие направленность.

Но сейчас решили идти в сторону полноценных АФАРов, а это тянет за собой ряд проблем.
В идеале нужно брать и разрабатывать так называемый front end для АФАРа. В одну микросхему помещать фазавращатель, малошумящий усилитель с управляемым усилением, усилитель мощности, ЦАПы для управления фазой и амплитудой сигнала в цифре. Остальное все уже не проблема вобщем-то теория описана еще в 60ых и с тех пор ничего не изменилось.Кроме технологии обработки сигнала промежуточной частоты, а это уже частности реализации.
  • +0.00 / 0
  • АУ
ОТВЕТЫ (22)
 
 
  Пешеход ( Специалист )
05 май 2009 04:52:39

Не могли бы пояснить эту фразу?
Вообще-то уже с середины 80-х именно цифровая обработка сигнала на промчастоте использовалась в полный рост. Или я чего-то непонял?

Цитата
В идеале нужно брать и разрабатывать так называемый front end для АФАРа. В одну микросхему помещать фазавращатель, малошумящий усилитель с управляемым усилением, усилитель мощности, ЦАПы для управления фазой и амплитудой сигнала в цифре


А на практике - весьма затруднительно. Особенно сочетание в одной микросхеме АЦП и ЦАП для управления фазой и амплитудой и усилителей мощности. Электромагнитная совместимость-с. Я тут уже рассказывал байку про это. Единый модуль - да, но одна микросхема - это фантастика. Ну и фазовращатель и аттеньюатор при цифровой обработке и цифровом синтезе сигнала вещи сугубо лишние.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  vinetic ( Слушатель )
05 май 2009 13:29:11


Ну да я именно и имел в виду что в области проектирования РЛСов с 60ых, единственно что изменилось так это ЦОС на ПЧ.

Да нет не фантастика.. Посмотрите микроконтроллеры они уже давно такие. Я не говорю про цифровой выход с модуля. А лишь про цифровое управление фазовращателем и МШУ (и то не обязательно) и УМ.
В этом случае мы получаем более точное управление лучем. Поместить их всех на одну шину и нет необходимости тянуть шлейф проводов к фазовращателям и так далее. Тактовые сигналы цифровые в данном случае на шине будут только в моменты загрузки новых коэффициентов. Остальное время там тишина. Так что помехи совершенно не страшны.

Я занимался АФАРами да и щас занимаюсь сугудо ради интереса дома, так вот пришел к выводу что в ближайшее время с современной (буржуйской базой) указанный мной способ единственный.

Возьмем пример... Матрица 4*4 печатных антенн. В даннос случае применение фазовращателей мне выходит дороже чем поместить отдельно на каждую антенну свой приемник. ФВ от Hittitie в России уже стоит за 250 зеленых. И это всего лишь ФВ. Делать его на варакторах можно но растет место причем дико. Для данной smart antenn'ы мне реально проще поместить 16 смесителей запитывать LO от отдного варакторного генератора через умножитель далее 16 микосхем АЦП/ЦАП у AD есть забавные AFE де стоит и ЦАП 12 бит 128MSPS и АЦП 14 бит 64MSPS далее это все загнать на какую нить ПЛИС типа Cyclone Vertex Stratix вопрос уже третий и сделать там все что нужно. Но это размер, цена и потребляемая мощность. Хотя конечно возможности просто фантасические, но когда речь идет о 10k элементов просто не реально. Поэтому этот подход на сегодня сам по себе не несбыточен, если конечно мы не строим новую РЛС ДонУлыбающийся Следовательно надо матрицу эту бить... Т.е. часть антенн просто запитываем через полоски с определенным сдвигом фаз, что ухудшает наши характеристики но уменьшает кол-во модулей. Часть вот таких мдулей пропускаем через наш фронт енд далее сумматор и получаем один кораксиал и там уже аналого-цифровой модуль типа описанного выше их естественно штук так 32... Особенно если учесть что современный самолетный АФАР помимо слежения должен уметь еще и передавать телеметрию на ракеты типа AIM-120. Где-то так... Других более менее здравых решений построения АФАР я не нашел.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
05 май 2009 14:17:51

Опять не понял. Цифровое управление фазовращателем имело место быть в ЛЮБОЙ ФАР. Интегральные схемы для этого уже почти 30 лет назад выпускались в Брянске вполне серийно. Ничего особо сложного тут нет. УИ 64Н6 например сделаны на этих мелкосхемах.
МШУ запихать в модуль тоже большого труда не составляет. Делали такие модули уже лет 20 назад. Правде мелкосерийно. Проблема засунуть туда передающий модуль. Да еще хотя бы на 20Вт средней. И сделать их штук 2000..4000 на антенну. Вот тут уже проблемы. А если такой модуль на одномерную решетку, то тут уже мощности еще на порядок растут, до 200..500Вт. В одну мелкосхему не засунешь. А мелочевка всякая малоэлементная-маломощная - это сейчас можно на коленке паятьУлыбающийся
А конечно стремится в итоге надо не к АФАР, ибо ничего особо революционного она не дает, а к ЦАР. С синтезом сигнала и обработкой оного в цифровом виде. Это да, тут возможности резко возрастают. Особенно при цифровом синтезе сигнала. Там можно обойти ограничения широкополосности решетки и использовать свехрширокобазовые сигналы.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  vinetic ( Слушатель )
05 май 2009 14:29:16


Да ноо предползим мы сделали такой модуль и засунули его в SO-8 корпус мощность пусть у нас будет выходная скажем 500мВт (вполне реально). М модуль не требует ну ни какой обвязки. Можем мы поместить 1000 таких модулей ? Можем мощность выйдет сколько ? 500Вт мало конечно, но и 500мВт не предел...
АФАР сама себе штука в которой нужно балансировать между кол-вом элементов мощностью каждого элемента и так далее и так далее. Даже не АФАР а РЛСы вообще. Вы правильно указали сигналы с широкой базой коды Бекера и так далее... Простор для балансирования очень велик. И задача найти именно правельный баланс в этом многомерном пространстве решений)
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
05 май 2009 16:05:14

О, и я о том же. Для РЛС в целом мощность должна быть 20кВт и более. Иначе простую (не цифровую) АФАР и городить незачем. Поэтому я и озвучивал мощность модуля 20Вт средней для двумерной АФАР и 200..500Вт для одномерной. А импульсной раз в 300..500 более. И это по минимуму. И без учета правильного амплитудного распределения (типа Хэминга или косинус квадрат на пьедестале). Там для центральных модулей и поболее надо.

И насчет оцифровки на ВЧ. Скажем для метровых станций еще можно побороться, а начиная с дециметровых, тут все очень плохо. 3ГГц это 10 см. Не так уж и мало. Диапазон наземных обзорников. Самолетные РЛС от 10ГГц до 30ГГц. Да и двойная частота квантования - это слишком оптимистично, это теоретический МИНИМУМ. Да и динамический диапазон после всяческих ухищрений в приемнике 70..80 цеденбал обеспечить надо.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  vinetic ( Слушатель )
05 май 2009 16:27:27


Ну на метровые уже давно есть АЦП ЦАПы с необходимой динамикой и скоростью DDS'ы уже 1ГГц есть...
Один разряд АЦП/ЦАП это 6dB так что тут проблем нет, но вот выше уже фиг залезть...
Вообще нас интересует импульсная мощность, так что сделать маленькие модули в SO-8 на 10Вт в импульсе на микросекунду можно. В этих корпусах в WiFi щас на 1вт трудятся да и сотовые с 3мя причем постоянными. Так что дали бы денег - сделаем ) Завод благо по 0.35 у AMD купили.

А дальше по схеме описанной мной выше - там уже все компоненты есть и сегодня. Для самолетного ЦАРа  размеры и мощность потребления фигня. Конечно считатья надо, но все же фигня. Тем более там на одной плате можно по сотне каналов размещать.

Меня правда когда я начал изучать теорию ФАРов больше интересовали маленькие... Типа головок самонаведения для ПЗРК. Вот это был бы прикол )) Иглу всепогодную ... Мощности большие не нужны...
Так как расстояния для той же иглы 3км... Очень интересная штучка могла бы получиться. Но размеры дюже маленькие ( Хотя при желании можно...

пысы. для тех кто скажет что осциллографы есть 1ГГц скажу сразу, там стробоскопическая схема, нас не устроит.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  mse ( Специалист )
05 май 2009 16:45:44
Атмель лет пять тому презентовал 10р 2Гсэмпл. Чего-то слышал про 10р 8Гсэмпл.
Но, ИМХО, там у АЦП потребление несколько ватт. Плюс разветвители потоков. ;О) Да и гиговая ДДСка тоже пожрать не дура.
Думаю, тупой перенос частоты ещё вполне конкурентен. И легко миниатюризируется. И жрёт копейки.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
  vinetic ( Слушатель )
05 май 2009 17:18:46


Ну дык 10разрядов не спасают нас ... Пожрать они дааа очень любят ))
Да перенос самое оптимальное на сегодня, я вот прикидывал схему с переносом,
даже в формат иглы можно поместить каналов так 16-32 если заморочиться с многослойкой но сверлить не сквозные. + сами антенны через линии задержки объеденить вполне так кнкурентноспособная штучка могла бы получиться. Жаль скудная инженерная зарплата не позволяет сделать образец ради интереса )) Надо было в топ менеджеры идти, а электроникой как хобби заниматься ) Человеком бы был ))))) А иак ни тебе жилья, ничегоУлыбающийся Только вагон идей  :(
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  parovos ( Слушатель )
05 май 2009 17:24:35


Так этож не СД-диск, чтоб многоразрядность играла роль. 2 разряда - есть цель и нет цели. С конца 70-х годов уже это в серийном производстве в локаторах  - не скажу каких.Улыбающийся
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  vinetic ( Слушатель )
05 май 2009 17:54:24


Есть цель нету цели это в простых аналоговых локаторах, читаем Скольник "Справочник по радиолокации" в 4ех томах.
Мы же говорим об локаторах "завтра" а тут будующее только за полностью цифровыми ЦАРами.
Возможности которых на порядок больше чем самой современной на сегодня ФАРки.
Ибо ЦАР нам дает возможность:
1) откалибровать каждый приемный и передающий канал (что увеличит точность наведения луча и уровень нежелательных боковых лепестков)
2) Плавное управление фазой и амплитудой непосредственно каждой антенны (все те же пюсы), а не так как сейчас управление только фазой и то дискретное. т.е. 180,90,45 и т.д. градусов. Такой подход дает возможность синтеза практически любых диаграмм, вплоть до того что идет облучение нескольких объектов одновременно тоненькими лучами.
3) Апертура по приему изменяется так же, т.е. уходим от нежелательного отражения.
И еще много-много всяких плюсов.

ПЫСЫ может завяжем уже ?) А то чувствую нам скоро одно место намылят ))) РЛС конечно это оружие ) Но все же от топика мы отошли ))))))0
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  parovos ( Слушатель )
05 май 2009 18:08:20


Шота я не понял. Цифровой УВЧ чтоли? Оцифровывается ж огибающая сигнала а не сам сигнал. А ширина диаграммы направленности зависит только от размеров антенны. Или что-то поменялось?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  vinetic ( Слушатель )
05 май 2009 18:37:02


Ширина луча в ФАРе зависит от количества базовых антенн в решетке и амплитудно/фазового распределения сигнала в решетке. Собственно электронное сканирование это ни что иное как изменение фазы рядом расположенной антенны.

Цифровой УВЧ то тут причем ? Я выше писал что сегодня это не возможно, нету АЦП таких...
Цифра только на ПЧ, скажем 45МГц или где-то так... А дальше аналоговый тракт, транзисторы диоды )
Цифра в данном случае позволяет вести плавное управление фазой и амплитудой для каждого канала, а не дискретное как в в сегодняшних ПФАРах основанных на фазовращателях.


VladNG:
Нет не студент... Нет не госдеп...
Попов тоже когда-то без микросхем делал... и что это значит надо делать по старинке на кт315/кт361 ?
Хотя нет давайте откатимся сразу к лампам и магнитронам ? Мегаваттам мощности и волноводам с руку толщиной ?
П.с. Как раз таки Вам сударь, желательно было бы в книжки почитать... Советую: "Ведник. Антенны с электрическим сканированием", а то как то брякнули чушь, еще и наехали не по делу... Не разбираясь в сути вопроса. Не хорошо это, ой не хорошо... Не культурно знаете ли...

P.S. На всякие выпады отвечать не буду, не утруждайтесь отвечать. То что от темы отошли и сам знаю, и Выше лично писал об этом.

P.P.S. Аксель Берг: «Мой доклад один на один длился более трех часов. Сталин ходил по кабинету, курил трубку... Потом, попыхивая трубкой, подытожил: «А по-моему, товарищ Берг прав!» Так за день до начала Курской битвы был создан Совет по радиолокации при Государственном Комитете Обороны».
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  parovos ( Слушатель )
05 май 2009 19:11:59


Не все книги пишут правду, особенно касающиеся техники тем более такой. Да и диссертации научные  во многом профанация.
Радиолокация работает не с сигналом а его спектром, его ловят уже на антене после УВЧ, который является оптимальным фильтром. ФАР для обзорной РЛС дорого и не нужно. есть другие методы сканирования лучом. Они применяются.  
Какова практическая цель вопроса? Что подсказать?  Нарисуйте кубиками,
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  vinetic ( Слушатель )
05 май 2009 19:22:47


Спасибо! Вы мне открыли глаза! Больше книгам Петербургского ЛЭТИ, детищу Акселя Берга, я доверять не буду!
Может подскажите, что мне чудаку почитать ? Правдивые книги ? А то эти врут ...
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
05 май 2009 19:30:28

Неправда ваша дяденька.
1. Принимаемый сигнал с антенны подается на УВЧ.
2. УВЧ является оптимальным фильтром для простых зондирующих сигналов, без внутримпульсной модуляции. В любом другом случае это совершенно отдельное устройство.
3. Радиолокация работает и сигналами и с их спектрами, это для каких целей какая форма представления сигнала предпочтительнее.
4. ФАР для обзорной РЛС нужно и оправдано.
5. Другие методы сканирования лучем не позволяют получить или приемлемык характеристики ДН, или требуемый уровень помехозащиты, или приемлемые массо-габаритные характеристики. Но решетки в локации постепенно вытесняют другие типы антенн повсеместно.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  parovos ( Слушатель )
05 май 2009 19:46:34


спорить не стану.
если вы в теме по радиотехнике, мож пордскажите где купить/заказать импульсный магнетрон на бытовую частоту 2,4 или 915  длительность импульса пару микросекунд и мощи сколько-нибудь?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
05 май 2009 19:21:35

Ширина луча зависит от ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ размеров антенны выраженых в длиннах волны и АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ. Для решеток еще и от ДН элементарного излучателя. ФОРМА ДН решетки зависит еще и от шага решетки выраженного в длиннах волны.

Цитата
Цифра в данном случае позволяет вести плавное управление фазой и амплитудой для каждого канала, а не дискретное как в в сегодняшних ПФАРах основанных на фазовращателях.


Нафиг не сдалось плавное управление фазой в решетках хотя бы из сотни элементов. Разницу ни в ДН ни в КУ между четырех и более разрядных фазовращателях можно разглядеть только под микроскопом. Если речь о тысячах элементов, то и трехразрядного достаточно.

Цифровая решетка позволяет формировать многолучевую независимо управляемую ДН без каких либо энергетических потерь на прием. Все будет определяться только канальностью вычислителя.
Высокая точность реализации АФР эквивалентной приемной антенны позволит использовать расчетные методы адаптации, что повысит помехозащиту, особенно по большому количесву помехопостановщиков без изменения временного баланса станции (это по сравнению со стохастическими энергетичекими алгоритмами).
Цифровать нужно именно полный сигнал (непосредственно или на ПЧ), а не огибающую, тк информации о фазировке элементов решетки в огибающей нет. Информации о внутриимпульсной модуляции в огибающей нет. Информации о фазовой модуляции от движущихся целей в огибающей нет. Без этого нет ни ЦАР ни современной РЛС.
А если еще и синтезировать зондирующий сигнал в элементе решетки с временными задержками как функции частоты вместо фазовых , то возможен и многочастотный режим работы и работа со сверхширокобазовыми сигналоми. Тк только так можно обойти ограничения на полосу пропускания у сканирующих решеток. И проблема тут не только в ЦАП-АЦП, но в вычислительных мощностях. Ведь вычисления должны проводится за доли периода колебаний несущей в реальном времени.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  VladNG ( Слушатель )
05 май 2009 18:09:37

Юноша!

Сразу видно что вы дитя цифровой эры. А я, помню, сдавал лабы на аналоговых вычислительных машинах. Очень интересная штука. А еще у нас были кастрюльные и нелинейные СВЧ. И там народ очень простыми методами тоооже решал очень интересные задачи. Например СВЧ излучатель 300МВт на линейном ускорителе, размер установки 1м**3. И заметььььте ни одной микросхемыВеселый. Впрочем об этом не здесььььььььь.

Я думаю что вы студент курса 3-4. Извините если ошибся. Вы общаетесь немношшко не на том форуме и немношшко не на ту тему. Конешно, если вы работаете на госдеп, и хотите местных спецов раскрутить на интресное решение, то второй раз извините.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  оболтус ( Слушатель )
05 май 2009 22:04:05

про осциллы лидер Lecroy
http://www.lecroy.co…ster_8_Zi/
до 80ГГц оцифровка и до 40ГГц полоса, сколько стоит не знаю, поставка в РФ явно ограниченна,
работал с DPO4104 Tektronix , полоса 1ГГц, оцифровка на 5ГГц, но главное активный пробник -
емкость меньше пики - мне понравилось.

про дешевые бытовые АЦП на ГГц
http://www.national.…_speed_adc
до 10 бит до 3ГГц, Atmel почему то скрыл нв сайте свои военные АЦП на ГГц, но они были

теперь если да нет сигнал есть-нет - то это один бит, то есть дещевые цифровые конвертеры время код
http://www.acam.de/p…s/tdc-gpx/
в M mode чувствительность 10 пик на канал, я пользую их в I режиме - 80 пик на канал
цена микросхемы в Москве 10-12 тыс руб
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  mse ( Специалист )
05 май 2009 17:50:37
Да не...проще каждый канал на своей платочке. По классической компоновке. Но залить какой-нить дрянью, чтобы её фазовый переход был на температуре 60-80°С. Секунд на 10-15 полёта хватит, чтоб не сгореть. ;О)
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  parovos ( Слушатель )
05 май 2009 15:05:17


Оцифровка на ВЧ, ЕМНИП - после УВЧ сразу. На ПЧ - уже устарело.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  vinetic ( Слушатель )
05 май 2009 15:29:34


Вы представляете что такое оцифровать на ВЧ ? даже если радар 3ГГц - это АЦП 6ГГЦ и не менее 16 бит иначе динамический диапазон маленький ))) Не сегодня .. и не завтра и не через 10 лет такое будетУлыбающийся
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
<< Тред №107011
Тред №107013 >>