Современная электроника №2/2019

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 19 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2019 ● осуществлять пороговое обнаруже- ние и формирование единичных за- меров. Осуществление этих функций в крупноапертурных многофункцио- нальных РЛС с ЦАФАР требует нали- чия у системы пространственно- временно ′ й обработки существующих вычислительных ресурсов, а также воз- можности поддержки большого коли- чества высокоскоростных интерфей- сов передачи данных. Так, скорость передачи данных между узлами РЛС с ЦАФАР может достигать десятков и сотен Гбит/с, а количество операций, которые должна выполнять система пространственно-временно ′ й обра- ботки, может доходить до десятков терафлоп/с. Дальнейшее развитие технологий ЦАФАР будет идти по нескольким направлениям. Прежде всего, это раз- витие элементной базы. Повышение рабочих частот АЦП ЦАП, создание специализированных интегральных микросхем, комбинирующих СВЧ-узлы с элементами управления и обработки, а также развитие алгоритмов и аппа- ратуры пространственно-временно ′ й обработки – всё это приведёт к расши- рению границ использования техноло- гии ЦАФАР и сделает её более доступ- ной по цене. П ОСТРОЕНИЕ ОПТОЭЛЕКТРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ 3D М ФЭФ М ЦИФАР АФАР состоит из активных эле- ментов, модулей, в которые входят излучатели, фазовращатели, усили- тели, преобразователи частот, ана- лого-цифровые преобразователи и другие устройства предварительной пространственно-временно ′ й обра- ботки сигнала. Активные элементы в тракте СВЧ ФАР позволяют устранить потери и существенно изменить систе- му возбуждения, формирования луча и его управления. Все элементы каж- дого канала АФАР выстроены в цепоч- ку и имеют последовательную конвей- ерную обработку информации. Самым перспективным направлением в АФАР является создание цифровых интел- лектуальных фазированных антен- ных решёток (ЦИФАР). На рисунке 101 представлена структурная схема при- ёмо-передающего модуля. ЦИФАР представляет собой антен- ную систему, состоящую из много- элементной антенной решётки с при- ёмо-передающими модулями (ППМ), многоканальными линиями связи и работающего в реальном масштабе времени многопроцессорного вычис- лительного устройства, осуществля- ющего цифровое формирование и автоматическую подстройку диа- граммы направленности. Антенная решётка играет роль многоканально- го датчика информации, а процессор определяет основные характеристи- ки системы. В ЦИФАР каждый элемент антен- ной решётки подстраивается незави- симо на основе принятой информа- ции о сигналах. Выходные сигналы каждого элемента антенной решётки по многоканальным трактам посту- пают в диаграммообразующую схе- му многопроцессорного вычислите- ля, где они перемножаются на ком- плексные весовые коэффициенты (с учетом амплитуды и фазы), сумми- руются и образуют выходной сигнал антенной решётки, позволяющий без априорной информации о помеховой ситуации автоматически обнаружи- вать присутствие источников помех U 3 АТТ Передатчик УМ У2 У1 –0,9 В –1 В Выход 0/3,3 В Цифровой сигнал управления Вход МШУ Канал приёмника Общий переключатель Канал передатчика Приёмник Цифровые схемы управления U 3 U 3 =–1 В ϕ Рис. 101. Структурная схема приёмо-передающего модуля