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Planar接收基于LTCC陶瓷的AFAR X波段多通道模块 - 俄罗斯制造

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与其他解决方案相比,Planar AFAR在重量和尺寸特性方面具有显着优势。 有时,片材AFAR的质量和厚度减小。 这允许它们用于紧凑型雷达导航头,无人机和新型天线系统 - 共形天线阵列,即 重复对象的形状。 例如,需要这样的网格来制造下一代,第六代战斗机。

JSC NIIPP正在利用LTCC陶瓷技术开发AFAR的多通道集成平面接收和发射模块,其中包括AFAR网络的所有元件(有源元件,天线辐射器,微波信号分配和控制系统,二次电源,控制数字)控制器带接口电路,液冷系统),功能齐全。 这些模块允许它们集成到任何大小的天线阵列中,并且通过大量的自身集成,对支持结构的要求最低,这应该集成这些模块。 这极大地简化了最终用户基于这些模块创建AFAR的任务。



得益于最初的设计解决方案以及使用新型和有前景的材料,如低温共烧陶瓷(LTCC),复合材料,NIIPP开发的多层微通道液体冷却结构,高度集成的平面PPM AFAR不同:

•记录重量和尺寸特征;
•高可靠性和可维护性;
•高可制造性和低成本。







根据感兴趣的客户的要求,NIIPP JSC准备开发和组织大规模生产S,C,X,Ku,Ka系列AFAR的平面接收,发射和发射/接收模块。







NIIPP在俄罗斯和世界上使用LTCC陶瓷技术开发平面AFAR模块领域拥有最先进的地位。

Planar接收基于LTCC陶瓷的AFAR X波段多通道模块 - 俄罗斯制造


报价:
平面,功能齐全的设计,集成了天线元件
记录低厚度 - 13 mm
对LTCC陶瓷的WWF微波子模块具有高抗性
高可加工性,可重复性和参数稳定性
集成高速同步串行控制接口
组合模块以创建任何尺寸的天线的可能性


在托木斯克大学控制系统和无线电电子学领域制造的GaAs和SiGe微波单片集成电路,元件库和CAD模块领域的研发成果。
噪声系数是设计放大器1,4-1,6分贝,而他们的同行 - IIA LNA TGA2511,TGA2512,HMC564 iHMC565公司和Triquint公司赫梯(美国),它是从1,5 2,3到分贝。



在2015中,NOC NT开始设计用于通用多频带多通道收发器(L,S和C频段)的微波IIA作为片上系统(SoC)。 迄今为止,基于0,25微米SiGe BiCMOS技术,MIS设计了以下宽带微波器件(1-4,5 GHz频段):LNA,混频器,数字控制衰减器(TsATT)以及TsATT控制电路。

结论: 在不久的将来,Yak-130,无人机,KR和OTR的GOS雷达的“问题”将在非常严重的水平上得到解决。 人们可以高度概率地假设“一种在世界上没有类似物的产品”。 AFAR“在重量类别”60-80 kg(我会对YAK-130 220kg-270k所需的雷达重量保持沉默)? 是的,很容易。 有没有想要获得一个完整的30公斤AFAR?

与此同时......现在,“情况就像这样”:

在2月举行的新加坡航展-2016新加坡航空展上,一位有前途的俄罗斯战斗机 PAK FA收到了洛克希德·马丁公司代表的一些评论。 - 第五代多功能战斗机F-35的制造商。 他特别指出,PAK FA所拥有的雷达隐身(“隐身”)只有一个属性不足以将飞机归类为这一代,显然暗示了先进的机载无线电电子设备(TIR)T-50 。

与此同时,他的评估恰逢俄罗斯的一些“专家”的意见,他们相信这一点 PAK FA在向亚洲市场销售时会遇到问题。 他们表示,机载系统的第五代技术太少,根据预测,PAK FA的价格将远高于中国和印度尼西亚感兴趣的Su-35。 根据IHS Jane的互联网资源,PAK FA(战斗机的主要子系统)的雷达和引擎与Su-35上的相同。 T-50和Su-35上的部分航空电子设备也是相同的。 所有属于35 ++的Su-4。


LA系列还没有。 它出售给中国,印度尼西亚,俄罗斯联邦甚至没有怀孕(在这里与SU-35理解),但是......但是,“洛克希德·马丁公司”的代表,“一些”来自俄罗斯的专家”早已预言,这将是昂贵的,也有与销售中国和问题印度尼西亚。有时。来自 故事 俄罗斯/苏联制造的航空电子设备为来自俄罗斯的一些“专家”的“​​落后”,供参考:

GaN及其固溶体是现代电子产品中最受欢迎和最有前景的材料之一。 在这个方向上的工作在世界各地进行,定期组织会议和研讨会,这有助于基于GaN制造电子和光电器件的技术的快速发展。 在基于GaN及其固溶体的LED结构的参数中观察到突破,并且在氮化镓上的PPM的特性比砷化镓器件的特性高一个数量级。



在2010年期间,使用RAS微波半导体电子研究所(ISHFES)的家用AlGaN / AlN / GaN异质结构(ZAO Elma-Malakhit)制造了Ft = 77,3 GHz和Fmax = 177 GHz的场效应晶体管,在11,5 GHz时功率超过35 dB。 在这些晶体管的基础上,俄罗斯首次开发并成功实现了27-37 GHz频率范围内Kp> 20 dB,最大输出功率为300 mW的三级功率放大器的MIS。 根据联邦目标计划“电子元器件基础和无线电电子学的发展”,朝着这一方向的科学和应用研究有望进一步发展。 特别是-InAlN / AlN / GaN异质结构的开发,用于创建工作频率为30-100 GHz的设备,国内领先的企业和研究所(FSUE NPP Pulsar,FSUE NPP Istok,ZAO Elma-Malakhit, JSC“ Svetlana-Rost”,ISHPE RAS等)。

基于门的最佳长度的国内异质结构和晶体管的参数(计算):


实验已经确定,对于Ka波段,具有tb = 2 nm的15型异质结构是最佳的,其中提供晶体管的SiC衬底上的V-1400(“Elma-Malachite”)具有最佳参数。用的初始电流向1,1在最大斜率A /毫米直到380毫安/毫米和电压截止-4 B.与LG = 180纳米(LG / TB = 12)场效应晶体管具有FT / f最大= 62 / 130 GHz的在没有短通道效应,这是PA Ka波段的最佳选择。 与此同时,与同一getrostrukture LG = 100纳米(LG / TB = 8)晶体管具有较高的频率fT / f最大= 77 / 161 GHz的,即能够在较高的频率V-和E-波段中使用,但由于短通道效应对这些频率不是最佳的。

让我们一起来看看最先进的“外星人”和我们的雷达:









复古:“Pharaoh-M”机载雷达站(计划安装在Su-34,1.44,“金鹰”)上。 梁直径500 mm。 非平衡相控阵“Phazotron”。 有时他们称她为“Spear-F”。


说明:
平面技术 - 用于制造平面(平面,表面)半导体器件和集成电路的一组技术操作。
应用:
- 用于天线:手机中的蓝牙平面天线系统。

- 适用于转换器IP和PT:平面变压器Marathon,Zettler Magnetics或Payton。


- 用于SMD晶体管
等等 有关详细信息,请参阅俄罗斯联邦RU2303843的专利。

LTCC陶瓷:
低温共烧陶瓷(LTCC)是一种低温共烧陶瓷技术,用于创建微波发射设备,包括许多智能手机中的蓝牙和WiFi模块。 在制造第五代战斗机T-50和 短歌 第四代T-14



该技术的本质在于该装置制造成印刷电路板,但位于熔融玻璃中。 “低温”意味着在HTCC技术中,在1000C而不是2500C的温度下进行焙烧,在HTCC中可以使用不是非常昂贵的钼和钨的高温组分,而在金和银合金中也可以使用更便宜的铜。

使用过的文件和照片(所有信息均来自公开报刊):
http://www.niipp.ru (Материалы АО " НИИП")
http://ieeexplore.ieee.org
http://www.nanoindustry.s
http://wikipedia.org
http://icquest.ru
https://news.rambler.ru
PLANAR-BNK技术项目121030的介绍(Monastyrev EA,科学副主任,101部门负责人)
微波和电信技术(CriMiCo),2011 21th国际克里米亚会议/第21期克里米亚会议“高频设备和电信技术”2011
在创建超宽带无线电电子系统领域的经验交流
VI全俄科技会议论文集(鄂木斯克,19 - 20四月2016)
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22 评论
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  1. Rozmysel
    Rozmysel 1十月2016 08:51
    +3
    结论:在不久的将来,将非常严重地解决Yak-130,无人机,KR和OTR导引头的雷达“问题”。 很有可能假定“世界上没有类似物的产品”。 AFAR“在重量类别中”为60-80千克(大约对于Yak-130所需的220kg-270kg雷达质量,我会保持沉默)? 是的,很简单。 是否有希望获得30公斤的AFAR?


    在现代战斗中,无论谁看到第一个胜利,都需要最好的雷达。 如果托木斯克科学研究所能够提供现成的技术,那么莫斯科地区应该开始为其中一些工厂进行融资和生产。
    但是当生产达到预算时,问题就开始出现了,没有钱了,我们会将其推迟到20克,甚至最好推迟到出现钱的30克为止,所以我们的赶超并不意味着它会在不久的将来全部投入生产。
    1. 维塔vko
      维塔vko 1十月2016 17:20
      0
      引用:Rosysel
      在第一战中,谁见过第一战,他都赢了,为此,我们需要最好的雷达

      没错,但是雷达自身的掩盖辐射+ EW工具有一些微妙之处,可以非常有效地抑制任何有源雷达。
      解决此问题的基本方法之一是使用无源方法解决有源雷达问题。 例如
      http://www.freepatent.ru/patents/2240576 т.е. нужно использовать энергию излучения других источников, например навигационных спутников или спутников связи. Во первых, принцип работы получается как в разнесенной радиолокации и геометрия самолета в технологии "Стелс" просто перестает работать. Во вторых, чем сложнее электромагнитная обстановка, тем лучше работают радары данного типа. И самое главное это конечно отсутствие собственного демаскирующего излучения.
      1. 操作者
        操作者 1十月2016 17:59
        +4
        用AFAR抑制电子战雷达是不可能的-多通道AFAR在空间上确定电子战辐射源的位置,并将其“切开”在其视场之外。
        1. 维塔vko
          维塔vko 1十月2016 18:43
          +1
          Quote:运营商
          装有AFAR的雷达无法抑制电子战

          AFAR的唯一优点是在底部底部的近旁瓣上具有良好的空间选择能力。 但是不可能完全实现自适应AFAR,这是数学上的抽象。 但是即使沿-20 ... -25dB旁瓣的噪声抑制系数(这是任何大灯的理论极限),也有可能在几乎射电范围内抑制任何有源雷达,主要是检测辐射的事实。 对于雷达和电子战而言,在探测范围(抑制)对辐射能量(分别为4度的根和2度的根)的依赖性上,差异太大。
          1. 操作者
            操作者 1十月2016 18:56
            +1
            在AFAR的情况下,旁瓣没有它 - 天线的空间分辨率由数百个完全独立的接收和发射模块(微型天线)组成,太大了。

            现在,正在解决使用AFAR(在探照灯模式下操作)类型的飞机通过其雷达图像进行识别的问题,其在X射线范围内的分辨率高达30 cm。
            1. Inok10
              Inok10 1十月2016 22:51
              +4
              Quote:运营商
              用AFAR抑制电子战雷达是不可能的-多通道AFAR在空间上确定电子战辐射源的位置,并将其“切开”在其视场之外。

              ...如果“按下频率”是愚蠢的...但是现代电子战/电子战系统的工作更加细微...使雷达返回其坐标无效的“自身”信号...
              引用:Vita VKO
              对于雷达和电子战而言,在探测范围(抑制)对辐射能量(分别为4度的根和2度的根)的依赖性上,差异太大。

              ...无论辐射路径上的功率如何,至少为50 MW ...接收的功率仍为毫瓦,甚至更低...这里所有卡都在电子战/电子战的手中... hi
              Quote:运营商
              现在,正在解决使用AFAR(在探照灯模式下操作)类型的飞机通过其雷达图像进行识别的问题,其在X射线范围内的分辨率高达30 cm。

              ...虽然此对话仅是我们的雷达... 伸缩模式 ...我们稍后会看到...拥有这样的雷达,我们能够制造和打击它... hi
              作者: 鞠躬低,我很久没读过了... hi ...尽管昨天,关于IL-76MD-90A的话题,我还是要提意见了... 眨眼
            2. 维塔vko
              维塔vko 2十月2016 14:16
              0
              Quote:运营商
              天线的空间分辨率太高,由成千上万个完全独立的收发器模块组成
              角坐标中的分辨率取决于波长与天线尺寸的比率,以及取决于信号频谱宽度的范围内的分辨率。 模块的数量与它有什么关系?
              Quote:运营商
              解决了借助AFAR(在聚光灯模式下)类型进行识别的问题

              这个问题甚至在雷达22Zh6上也得以解决。 问题在于,在获得雷达肖像所需的超分辨率模式下,反射信号的能量有所降低,即 检测范围减少了1,5-2倍。
              Quote:运营商
              ...如果“按下频率”是愚蠢的...但是现代电子战/电子战系统的工作更加细微...使雷达返回其坐标无效的“自身”信号...
              电子战工具可以更智能地工作;作为回应,不会减少智能雷达的产生。 结果,所有的一切都取决于常规的动力斗争物理学,而传统的有源雷达是没有机会的。
  2. 灰兄弟
    灰兄弟 1十月2016 09:19
    +1
    和第四代坦克T-14

    但是对于AFAR战车,为什么呢? HEADLIGHT对他来说足够了-它更便宜,并且功能是相同的,唯一的问题是可靠性较低,但这不是飞机,这对坦克来说并不那么重要。
    1. nazar_0753
      nazar_0753 1十月2016 11:37
      +2
      Quote:格雷兄弟
      和第四代坦克T-14

      但是对于AFAR战车,为什么呢? HEADLIGHT对他来说足够了-它更便宜,并且功能是相同的,唯一的问题是可靠性较低,但这不是飞机,这对坦克来说并不那么重要。

      在这里我可能不会同意你的看法。 如果大多数坦克的自卫队都与DBM的反火联系在一起,而后者则是在AFAR的帮助下进行的,因此可靠性不会受到损害,否则它将仅依靠KAZ和DZ
      1. 灰兄弟
        灰兄弟 1十月2016 12:05
        +2
        另一方面,您无法将烧烤架隐藏在任何地方,事实证明这是一种消耗品。 他们会记下来的。
        如果戴上前照灯,则至少可以将变送器隐藏在装甲下。 在AFAR中,发射模块直接位于炉排上-成本更高,而新模块的制造时间更长。
        另外,我认为,在装甲车中,雷达的使用不会像在航空中那样被广泛使用,每次起飞时,甚至在战斗中,都必须打开飞机,而是在简单的飞行中,因为没有雷达,它只能起很小的作用,而对坦克没有作用,所以对他而言,可靠性的问题不是那么紧迫-使用强度较低,因此发生故障的可能性也较低。
        1. 维塔vko
          维塔vko 2十月2016 14:21
          0
          Quote:灰色兄弟
          另一方面,您无法将烧烤架隐藏在任何地方,事实证明这是一种消耗品

          与传统的镜面天线不同,AFAR非常容易隐藏在普通玻璃盔甲下。 而且,它甚至可以颠倒过来,电子扫描都是一样的。
          1. 操作者
            操作者 2十月2016 14:45
            0
            坦克上的AFAR安装在陶瓷铠装面板下,可以承受大口径子弹和炮弹碎片。
            1. 灰兄弟
              灰兄弟 3十月2016 06:05
              0
              Quote:运营商
              坦克上的前灯安装在陶瓷铠装面板下,可承受大口径子弹和炮弹碎片。

              我自己找到的。 “帽子”在那里,看不到玻璃和装甲板。
  3. 山射手
    山射手 1十月2016 14:15
    +2
    是的,生产中或多或少都有。 托木斯克有一家Mikran企业,可以生产所有这些产品。
  4. hiroyashy
    hiroyashy 1十月2016 17:18
    +1
    线圈和变压器呢? 5年前我们做了如此美妙的事情。 我相信技术专家体现在嘴里。
  5. fzr1000
    fzr1000 1十月2016 19:47
    0
    都是一样的,不是太详细了吗? 还是对同修来说,这是一个公开的秘密吗?
    1. region58
      region58 1十月2016 21:27
      +2
      Quote:fzr1000
      还是对同修来说,这是一个公开的秘密吗?

      好吧,如所示:
      使用过的文件和照片(所有信息均来自公开出版物)

      可惜的是,这些羊群只读了一点……但是后来他们无处不在,拥挤不堪,几乎每五分之一的评论都取得了巨大的成功。
  6. 操作者
    操作者 1十月2016 23:27
    0
    Inok10,
    使用具有时间延迟(多重回波)的其自身信号的副本的雷达返回来模拟各种目标。

    通过雷达脉冲的周期性的伪随机变化来识别它。 过时的电子战技术。
  7. 操作者
    操作者 2十月2016 14:56
    0
    维塔VKO,
    关于那个和语音 - 在AFAR中,每个微型天线(MRP)的波长和尺寸的比率等于4到1。

    在AFAR中,探照灯/望远镜模式的范围不会下降,因为所有MRP的每单位时间的相同辐射能量落在较小的空间区域上。

    你引用的第三个引言不是我的。
    1. 维塔vko
      维塔vko 2十月2016 20:27
      0
      Quote:运营商
      每个微型天线(PPM)的波长和尺寸之比为4:1。

      PPM天线通常是四分之一波长的振动器或缝隙,有半波,但很少且只有固定频率。 如果振动器的长度大于长度的一半,辐射图会分叉,旁瓣的水平会急剧增加,并且毫无意义地谈论方向性。
  8. 操作者
    操作者 3十月2016 14:20
    +1
    灰哥,
    照片显示AFAR现场的塑料塞。 在战斗版中它看起来像这样(在照片的左下角)

  9. 只是
    3十月2016 18:35
    +1
    Inok10,
    Quote:Inok10
    对于作者:...低弓,我很长时间没有高兴地阅读它......虽然昨天,在IL-76MD-90的主题上,我几乎已经准备好把它放在我的腰带上进行评论..

    hi
    为了笑? (切东西)