В радиолокационных системах сопровождения и комплексах направленной связи, требующих быстрого позиционирования луча в широком угловом секторе, двумерное активное управление лучом позволяет избежать задержек, связанных с механическим перемещением, за счет фазового управления в апертуре. Работая в диапазоне частот от 15,2 до 17 ГГц, 384-канальная двумерная фазированная антенная решетка Ku-диапазона объединяет 384 активных функциональных узла, модуль AIP (Antenna-in-Package), внутренний делитель мощности и цепи формирования суммарного и разностного сигналов в единый антенный блок с габаритами 315 мм × 315 мм × 39 мм и массой ≤4 кг, обеспечивая системную ЭИИМ ≥81,5 дБм при комнатной температуре.
Конфигурация апертуры: топология 16 × 24 для активного сканирования
В 384-канальной активной решетке используется планарная конфигурация 16 × 24 для двумерного электронного сканирования:
Технические спецификации и Data Sheets
Нужны полные рабочие параметры, протоколы заводских испытаний или индивидуальное ТЗ?
- Структура координатной сетки апертуры: Излучающая поверхность включает 384 дискретных элемента, скомпонованных в матрицу Nx = 16 по азимуту и Ny = 24 по углу места.
- Компоновка подсистемы: Конструкция объединяет антенную структуру, модуль AIP, внутренний делитель мощности и сеть формирования суммарного и разностного сигналов в едином металлическом корпусе.
- Формирование сигналов на уровне каналов: В режиме передачи внутренняя распределительная сеть делит входной сигнал возбуждения по всем 384 активным каналам с фазовой и амплитудной компенсацией для формирования передаваемого луча.
- Базовая поляризация: Вертикальная поляризация является типовой конфигурацией для излучающей апертуры; горизонтальная поляризация доступна опционально.
Симметричное двухкоординатное электронное сканирование по азимуту и углу места
Архитектура активного двумерного сканирования обеспечивает одинаковый угловой охват в обеих плоскостях наведения:
- Электронное сканирование по азимуту (±45°): Решетка обеспечивает электронное сканирование по азимуту в секторе ±45°.
- Электронное сканирование по углу места (±45°): Решетка поддерживает электронное сканирование по углу места в секторе ±45°, с тем же угловым диапазоном, что и по азимуту.
- Точность наведения луча: Погрешность наведения луча специфицирована на уровне ≤0,2° в пределах заявленного диапазона сканирования ±45°.
Тракт передачи: от входного возбуждения 22 дБм до системной ЭИИМ ≥81,5 дБм
Архитектура передатчика распределяет и усиливает внешний сигнал возбуждения в рабочей полосе от 15,2 до 17 ГГц:
- Уровень входного ВЧ-возбуждения: Антенный блок рассчитан на входной уровень сигнала возбуждения 22 дБм ± 1,5 дБм.
- Распределение мощности и усиление: Внутренний делитель мощности направляет сигнал возбуждения в активные каскады усиления, где происходит индивидуальная обработка каждого канала.
- Выходная мощность отдельного канала и всей решетки: Пиковая выходная мощность каждого канала составляет ≥27 дБм. Суммарная пиковая мощность всей решетки специфицирована на уровне ≥52 дБм в рабочей полосе частот.
- Эквивалентная изотропно-излучаемая мощность (ЭИИМ): При комнатной температуре 384-элементная активная апертура обеспечивает системную ЭИИМ ≥81,5 дБм.
- Ограничения импульсного режима: Архитектура передающего тракта поддерживает коэффициент заполнения передачи до 20%.
Конструктивные габариты, параметры питания и интерфейсы
Для 384-канальной активной решетки заданы механические, тепловые и электрические параметры интеграции:
- Габариты корпуса и масса: Антенный блок имеет размеры 315 мм × 315 мм × 39 мм (±0,2 мм) при массе ≤4 кг.
- Требования к источнику питания постоянного тока: Внутренние цепи работают в широком диапазоне питающих напряжений от 16 до 40 В постоянного тока, подаваемых через выделенный 4-контактный сильноточный разъем J30J. Суммарное энергопотребление составляет ≤300 Вт при коэффициенте заполнения 20% (длительность импульса: 1 мкс).
- Интерфейсы ВЧ и управления: Для тракта ВЧ-сигнала Ku-диапазона используется разъем SMA. Управление решеткой осуществляется через специализированный разъем J30J_15TJL.
- Климатические условия: Диапазон рабочих температур составляет от -40 °C до +70 °C, диапазон температур хранения — от -50 °C до +70 °C.
- Защита поверхностей: Металлическая полость имеет покрытие без обработки или с цветным оксидированием, а излучающая поверхность защищена слоем белой грунтовки.
Часто задаваемые вопросы (Архитектура 2D решетки и передающий тракт)
В: Как используется апертура 16 × 24 в структуре 384-канальной решетки?
О: Конфигурация 16 × 24 образует планарную апертуру из 384 элементов в рамках активной 384-канальной архитектуры. Она обеспечивает симметричное электронное сканирование по азимуту и углу места в секторе ±45° с указанной погрешностью наведения луча ≤0,2° в пределах заявленного диапазона.
В: Какова взаимосвязь между входным уровнем возбуждения 22 дБм и выходной мощностью всей решетки?
О: Значение 22 дБм ± 1,5 дБм является номинальным уровнем входного ВЧ-возбуждения, подаваемого на решетку. Внутри антенного блока сигнал распределяется по 384 активным каналам, при этом пиковая выходная мощность каждого канала составляет ≥27 дБм, что формирует паспортную пиковую мощность всей решетки ≥52 дБм и системную ЭИИМ ≥81,5 дБм.
В: Каковы основные эксплуатационные ограничения передающего тракта?
О: Решетка функционирует при коэффициенте заполнения до 20%, потребляя ≤300 Вт мощности постоянного тока (при коэффициенте заполнения 20% и длительности импульса 1 мкс) в диапазоне напряжений питания 16–40 В. При интеграции с платформой следует предусмотреть соответствующие меры по управлению тепловым режимом для поддержания температуры блока в диапазоне от -40 °C до +70 °C.