想象一下,你是一名飞行员,试图让一架超过200英尺长的商用飞机在城市中心的一条短跑道上降落,在深夜和浓雾中。你将严重依赖无线电探测和测距(雷达)技术来安全引导和降落飞机。雷达系统使用电磁技术来探测和定位目标物体,如飞机、导弹、船舶、航天器、车辆、地标、人和自然环境。
用于监视的地面雷达
商业航空旅行的增长、先进的导弹技术以及越来越多的无人机采用继续推动对多功能机载、地面、海军和空间雷达架构的需求。频率、带宽和分辨率等方面继续增加,而平台则继续缩小。世界各地的原始设备制造商正在转向供应商,以满足这些要求,减小尺寸和重量,同时提高坚固应用的可靠性。这一切都从雷达分系统组件和模块开始。
什么是收发模块?
发射接收模块(TRMs)是有源电子扫描阵列或AESA雷达的基石,占标准化系统生产成本的33%以上。trm用于所有雷达波段,可在空中、地面和边境监视应用中找到。传统的TRM制造使用芯片和线键组装工艺,需要专门的机器和熟练的人力资源。此外,trm还受ITAR法规的约束,这使得原始设备制造商的出口机会更加困难。
AESA雷达中的每个TRM就像一个微型固态雷达,连接到一个基本天线。其中,它主要是将发射信号的输出功率提升到最终的辐射功率,为接收建立系统噪声图,并提供波束转向控制。
基于应用,AESA雷达可以由10-100,000 TRMs之间的任何地方组成。因此,即使这些trm中的一些失败,AESA雷达的整体功能也不会受到影响,其性能只是略微下降,这是雷达可靠性的主要原因。
trm提供电子控制光束和控制辐射功率的能力。收发模块的主要功能有:
- 放大射频传输
- 放大射频接收
- 在发射和接收模式下调整射频信号的相位和幅度
- 接口与雷达电子转向波束和控制功率
- 提供发送和接收隔离
设计x波段收发模块的挑战是什么?
雷达的应用,其频率和功率要求决定了需要什么样的trm。
操作频率在8到12 GHz之间的AESA雷达是x波段雷达。x波段较短的波长允许来自高分辨率成像雷达的更高分辨率图像用于目标识别和辨别。
在设计x波段TRM时,需要:
- 确保一定的功率输出(由雷达的功率要求决定):与传统的基于gaas的方法相比,基于gan的功率放大器MMIC以其更好的功率输出而闻名。
- 实现了在天线孔径控制的理想外形尺寸下的设计。与无连接器模块相比,基于连接器的trm具有更高的外形尺寸和重量。
- 通过降低系统温度和噪声来达到一致的性能和合格。
- 设计为高可靠性和可用性。TRM的关键部件受到ITAR法规的约束,这使得原始设备制造商的出口机会更加困难。因此使用非itar BOM的设计是至关重要的。
- 确保低开发和批量生产成本。例如,传统的TRM制造使用芯片和线粘接组装工艺,需要专门的机器和熟练的人力资源,因此比表面贴装技术更昂贵。
Cyient公司用于雷达应用的x波段发射接收模块
考虑到制造的复杂性和出口管制法规,目前市场上可用的标准trm非常昂贵。Cyient X-Band TRM采用COTS设计方法,自动化生产过程,与行业标准TRM相比,成本降低30%。Cyient X-Band TRM还采用了混合PCB技术和非itar组件,使原始设备制造商能够履行抵消义务。
重量轻,成本低的Cyient X-Band TRM
重量减轻了20%,Cyient X-Band TRM提供:
- 3.5 dB噪声系数
- 6位相位控制
- 5位振幅控制
- 数字控制
- Connector-less设计
- 重量:20克
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