Цифровые и аналоговые решетки

[Rurouni]

Цитата (sas1975r @ Дек 21 2020, 19:58)

Gallium Nitride (GaN) technology используется в PESA TRS-4D. Само что ни на есть ЦАР

П.С.  По сему нам стоит договориться с определениями. НЯП:
1) Есть цифровая обработка входящего сигнала. Это НЯП и называют цифровой решеткой. ЦАР.
2) В любом случае нужен передающий контур. И в любом случае он будет ФАР. Только пассивным PESA или активным AESA. Фазовращатели есть в обоих. Активный подразумевает наличие приемного блока с собственным фазовращателем. Фазовращатель может быть полностью цифровым. А может быть цифрово-аналоговым. Но в любом случае на входе цифра.
3) ELM-2248 MF-STAR это четыре панели от ELM-2084. И у него электронное формирование диаграммы направленности и по горизонтали и по углу места.
4) Плюс возможность формирования нескольких лучей с разными возможностями, что без цифрового формирования диаграммы направленносяти НЯП просто невозможно.

Исходя из всего этого я бы утверждал что ELM-2084 это ЦАР, по крайней мере PESA его называют. Из того что я пониманию PESA не может быть не ЦАР.

П.П.С. С этим лучше куда-то в отдельную ветку.

Цифровой на приём решёткой называется антенна, в которой происходит поэлементное Аналого-Цифровое преобразование , а дальше на основании этой оцифровки формируется ДНА.
Цифровой на передачу, соответственно, в которой поэлементно синтезируется сигнал.

Цифровая обработка не делает решетку цифровой, если суммирование было аналоговым.
Наличие фазовращателей говорит о том, что решётка аналоговая. В случае наличия АЦП фазовращатель просто не нужен.
Многолучёвость достигается и без использования ЦАР. Например - 96Л6
PESA - это Passive Electronic Scanning Array, по нашему ПФАР. Цифровая решетка может быть только активной.

[sas1975r]

1) В том то и дело что как я понял разделяют приемные и передающие контуры. Как например здесь https://ieeexplore.ieee.org/document/9039199.. Т.е. ЦАР может быть как на пердающем, так и приемном контуре и чисто в теории на ЦАР на прием может быть и в PESA. Не знаю как на практике. Вообще перевод как ПФАР и АФАР получается не совсем корректен. Так как дословно у них это антенные решетки, которые могут быть и не ФАР в общем случае...
2) Опечатки в стиле Фрейда. В предыдущем посте - и TRS-4D и ELM-2084 это AESA. По нашему АФАР. Они могут быть как ЦАР так и нет.
3) Насчет фразы The solid-state, electronically-steered active array system of the EL/M 2084 radar incorporates Gallium Nitride (GaN) technology and offers exceptional detection and accuracy performance.

Есть TRS-4D, который однозначно использует AESA Technology and Digital Beam Forming
https://cuvillier.de/uploads/preview/public...8/Leseprobe.pdf

В нем используется примемо-передающие модули (ППМ) с использованием GaN Technology

Цитата

GaN Technology: Compared to GaAs technology, the power level of GaN devices are 5 to 10 times higher and higher operating voltages can be used. This enables effective power amplification and TWTs can be cost-effectively replaced by solid-state transmitter amplifiers, in terms of acquisition cost but even more so in terms of life cycle cost

Если взять не ученых, то есть и такое описание

Цитата

Стандартизированный приемо-передающий модуль SMTRM представляет собой помещенную в герметичный корпус печатную плату длиной 64,5 мм, шириной 13,5 мм и высотой 4,5 мм. Эта плата содержит усилитель мощности, выполненный в виде двух монолитных интегральных схем, запитываемых с разными фазовыми сдвигами, ферритовый циркулятор для переключения приемного и передающего трактов, монолитный интегрированный ограничитель и малошумящий предусилитель. Принятый сигнал будет преобразовываться на промежуточную частоту. Все цепи выполнены на основе арсенид-галлиевой (GaAs) полупроводниковой технологии.

https://www.radartutorial.eu/06.antennas/an33.ru.html

Резюмируя - как я пониманию галий-нитиридные (GaN) технологии могут применяться там же где арсенид галлиевые (GaAs), и в целом полупроводниковые технологии могут использоваться в ППМ как с использованием фазовращателей, так и ЦАР. Т.е. само их применение не говорит нам ЦАР это или нет.

Признаками ЦАР как минимум на прием ИМХО является возможность отслеживания источника помех. Насчет ЦАР на передачу не знаю есть ли такие признаки. Она по идее отличается только более высокой точностью. И несколько лучей и многофункциональность могут получается решаться и без ЦАР.

П.С. Честно говоря у меня сложилось впечатление что все современные AESA идут с ЦАР на прием и передачу.

[Rurouni]

Цитата (sas1975r @ Дек 22 2020, 11:16)

1) В том то и дело что как я понял разделяют приемные и передающие контуры. Как например здесь https://ieeexplore.ieee.org/document/9039199... Т.е. ЦАР может быть как на пердающем, так и приемном контуре и чисто в теории на ЦАР на прием может быть и в PESA. Не знаю как на практике. Вообще перевод как ПФАР и АФАР получается не совсем корректен. Так как дословно у них это антенные решетки, которые могут быть и не ФАР в общем случае...

Цифровой решетка может быть отдельно на прием. Но при этом она обязана быть активной на приём (ПАФАР). Поэтому PESA она быть не может, PESA - это пассивная на приём и передачу решетка.

Цитата

3) Насчет фразы The solid-state, electronically-steered active array system of the EL/M 2084 radar incorporates Gallium Nitride (GaN) technology and offers exceptional detection and accuracy performance.

Есть TRS-4D, который однозначно использует AESA Technology and Digital Beam Forming
https://cuvillier.de/uploads/preview/public...8/Leseprobe.pdf

В нем используется примемо-передающие модули (ППМ) с использованием GaN Technology

Я посмотрел, в принципе могут быть в ЦАР GAN-модули, поскольку это прежде всего МШУ.

Цитата

Признаками ЦАР как минимум на прием ИМХО является возможность отслеживания источника помех. Насчет ЦАР на передачу не знаю есть ли такие признаки. Она по идее отличается только более высокой точностью. И несколько лучей и многофункциональность могут получается решаться и без ЦАР.

Нет, не является. Определение источника помехи - совершенно стандартная фича любой современной РЛС. Более того, все достаточно мощные РЛС используют антенны АКП (автокомпенсации помех) суть работы которых - формировать ДНА на источник помехи.

Главный признак цифровой решетки - формирование ДН за счёт временного сдвига. В ФАР - за счёт фазового. При реализации многолучёвости ЦАР позволяет делать это без потери мощности. ФАР - с уменьшением мощности каждого луча в количество лучей раз. Также ЦАР позволяет одновременно работать на нескольких частотах.

Цитата

П.С. Честно говоря у меня сложилось впечатление что все современные AESA идут с ЦАР на прием и передачу.

Оно ошибочное. Даже приёмная ЦАР - пока что большая экзотика. В частности, абсолютно все БРЛС с АФАР являются аналоговыми.

[sas1975r]

Цитата (Rurouni @ Сегодня, 12:35)

Цифровой решетка может быть отдельно на прием. Но при этом она обязана быть активной на приём (ПАФАР). Поэтому PESA она быть не может, PESA - это пассивная на приём и передачу решетка.

Вот почему так мне и не понятно. Изначально классификация PESA / AESA идет по передающему тракту. Т.е. накладывая ограничение на конструкцию только передающего тракта. Сам приемный тракт может быть одинаковым, тем более если он не в одном ППМ, а разнесен...

Цитата (Rurouni @ Сегодня, 12:35)

Главный признак цифровой решетки - формирование ДН за счёт временного сдвига.

Тут вопрос можно ли как-то по внешних признакам определить что это ЦАР. Или нужно только явное указание конструктивной реализации.

Цитата (Rurouni @ Сегодня, 12:35)

Оно ошибочное. Даже приёмная ЦАР - пока что большая экзотика. В частности, абсолютно все БРЛС с АФАР являются аналоговыми.

Ну как сказать. На счет БРЛС не скажу, я больше по водоплавающим. Насчет уже работают - утверждать не буду. Но в Европе массово принимаются на вооружение AESA с цифровым формированием диаграммы направленности. Американцы и японцы где то на том же уровне. Приемная ЦАР явно не оговаривается, но я так пониманию делать цифру на выходе и не сделать на входе бессмысленно.
У американцев семейство AN/SPY-6.
У немцев уже упоминавшийся TRS-4D
У израильтян ELM-2248
У итальянской Leonardo - KRONOS®POWER SHIELD
https://www.leonardocompany.com/documents/2...t=1542805984716

Судя по этой публикации по земле также довольно много решений. Правда из тех что несколько лет на слуху помню разве что Saab Giraffe 4A
https://issuu.com/edrmag/docs/edr_52_-_web/s/10625428

[Rurouni]

Цитата (sas1975r @ Дек 22 2020, 14:57)

Вот почему так мне и не понятно. Изначально классификация PESA / AESA идет по передающему тракту. Т.е. накладывая ограничение на конструкцию только передающего тракта. Сам приемный тракт может быть одинаковым, тем более если он не в одном ППМ, а разнесен...

Не совсем. Есть промежуточный класс - ПАФАР. Активные на прием, но пассивные на передачу решетки. Они не очень распространены, чаще прыгают сразу на АФАР. Но они позволяют дешево и сердито организовать ЦАР там, где это дает основные преимущества - на прием. Как это сделано в некоторых российских радарах.

Цитата

Тут вопрос можно ли как-то по внешних признакам определить что это ЦАР. Или нужно только явное указание конструктивной реализации.

Я не смогу назвать внешних признаков. Визуально антенна будет выглядеть как обычная ПФАР или АФАР.

Цитата

Ну как сказать. На счет БРЛС не скажу, я больше по водоплавающим. Насчет уже работают - утверждать не буду. Но в Европе массово принимаются на вооружение AESA с цифровым формированием диаграммы направленности. Американцы и японцы где то на том же уровне. Приемная ЦАР явно не оговаривается, но я так пониманию делать цифру на выходе и не сделать на входе бессмысленно.
У американцев семейство AN/SPY-6.
У немцев уже упоминавшийся TRS-4D
У израильтян ELM-2248
У итальянской Leonardo - KRONOS®POWER SHIELD
https://www.leonardocompany.com/documents/2...t=1542805984716

Судя по этой публикации по земле также довольно много решений. Правда из тех что несколько лет на слуху помню разве что Saab Giraffe 4A
https://issuu.com/edrmag/docs/edr_52_-_web/s/10625428

Делать цифровое диаграммообразование на передачу, и не делать ЦАР на прием - это однозначно бессмысленная затея. А вот наоборот - очень даже можно и нужно. Более того, антенна может быть пассивной на передачу, но при этом ЦАР на приём.

[sas1975r]

Цитата (Rurouni @ Сегодня, 02:18)

Не совсем. Есть промежуточный класс - ПАФАР. Активные на прием, но пассивные на передачу решетки. Они не очень распространены, чаще прыгают сразу на АФАР. Но они позволяют дешево и сердито организовать ЦАР там, где это дает основные преимущества - на прием. Как это сделано в некоторых российских радарах.

Термина просто такого не встречал. Насколько я пониманию пассивная на передачу и ЦАР на приемном контуре на западе в любом случае будет называться PESA.

Цитата (Rurouni @ Сегодня, 02:18)

Не совсем. Есть промежуточный класс - ПАФАР. Активные на прием, но пассивные на передачу решетки. Они не очень распространены, чаще прыгают сразу на АФАР. Но они позволяют дешево и сердито организовать ЦАР там, где это дает основные преимущества - на прием. Как это сделано в некоторых российских радарах.

Описаниями конструкций буржуи не балуют. Но у меня сложилось стойкое ощущение что ЦАР на прием на западе это распространенное явление, исходя из заявляемых характеристик. Плюс косвенный признак - технологический уровень. Как я понял ЦАР уже не один год для базовых станции мобильной связи и роутеров Wi Fi применяется. Непонятно почему для военных эти технологии будут отставать.

Цитата (Rurouni @ Сегодня, 02:18)

Я не смогу назвать внешних признаков. Визуально антенна будет выглядеть как обычная ПФАР или АФАР.

Тут речь о характеристиках. Дальность, мощность, точность определения угловых координат, ЭПР целей, количество лучей и т.п. У ЦАР читал что оптимальным считают не формировать один луч, а в одной из плоскостей делать много лучей. Т.е. если в описании такая возможность есть, по логике это ЦАР.

Плюс в моем понимании возможность отсекать или отслеживать источник помех это признак ЦАР. При аналоговой обработке сигнала по логике нет возможности отсечь какой-то сектор, по логике там идет сложение всех принятых сигналов в общий и уже потом его анализ.

[sas1975r]

Цитата (Rurouni @ Вчера, 12:35)

Даже приёмная ЦАР - пока что большая экзотика.

Кстати совсем забыл про вот эти обзорные
SMART-L и его производная S1850M
https://www.thalesgroup.com/en/smart-l-mm

Первому считай 20 лет, второму 10. Да, обзорные. Но оба ЦАР. Даже не знаю почему с многофункциональными столько возились что они только-только принимаются на вооружение. Настолько влияет частота? Все остальное ведь по логике идентичное...

[Rurouni]

Цитата (sas1975r @ Дек 23 2020, 14:01)

Термина просто такого не встречал. Насколько я пониманию пассивная на передачу и ЦАР на приемном контуре на западе в любом случае будет называться PESA.

Я не знаю как такой тип антенн по английски называется.

Цитата

Описаниями конструкций буржуи не балуют. Но у меня сложилось стойкое ощущение что ЦАР на прием на западе это распространенное явление, исходя из заявляемых характеристик. Плюс косвенный признак - технологический уровень. Как я понял ЦАР уже не один год для базовых станции мобильной связи и роутеров Wi Fi применяется. Непонятно почему для военных эти технологии будут отставать.

К ЦАР мы неизбежно придем, но пока чтозачастую сложностей в реализации больше, чем потенциального профита. Особенно в сантиметровом диапазоне. Лучше всего ЦАР себя проявляют в РЛО метрового и дециметрового диапазона. Там мы их внедрение и видим в основном.

Цитата

Тут речь о характеристиках. Дальность, мощность, точность определения угловых координат, ЭПР целей, количество лучей и т.п. У ЦАР читал что оптимальным считают не формировать один луч, а в одной из плоскостей делать много лучей. Т.е. если в описании такая возможность есть, по логике это ЦАР.

Дальность действия РЛС определяется основным уравнением радиолокации. И тип антенны при нем совершенно не играет роли. Вот многолучевость - да, одна из главных фишек ЦАР. Наравне со сверхширокополосностью, недоступной классическим АФАР. В одной плоскости делают многолучевость потому что проще и дешевле сделать цифровое диаграммообразование по углу места, а по азимуту вертеть антенной или аналоговое отклонение луча. Однако не каждая многолучевая решетка является ЦАР. Контрпример - 96Л6: https://patents.google.com/patent/RU82044U1/ru

Цитата

Плюс в моем понимании возможность отсекать или отслеживать источник помех это признак ЦАР. При аналоговой обработке сигнала по логике нет возможности отсечь какой-то сектор, по логике там идет сложение всех принятых сигналов в общий и уже потом его анализ.

Конечно же нет. Формирование провалов ДНА в направлении на источник помехи в принципе возможно даже на ПФАР, тут не требуется даже активности на приём. Хотя не все ПФАР это умеют, из-за особенностей схемы управления фазовращателями.