AESA radar - najnovija tehnologija avionskih radara

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Sa teme o Su-35

Kaplar ::Da, sve je u hlađenju što se tiče neprekidnosti na maksimalnim snagama. Pitanje je koliko je F-22 i njegov radar u sposobnosti da trpi termo šokove kada superkrstari. MiG-25 i -31 su zato opremljeni moćnim rashladnim sistemom na bazi alkohola.

Ovo je isto analiza sa sajta K.Kopa ,da vidimo sta on kaze po ovom pitanju ...

Citat:The long term implications of the Gallium Nitride breakthrough in X-band microwave transistor technology are most interesting. If AESA designers are not significantly limited by basic technology in the microwave power they can extract from each AESA module, then radar power aperture performance will grow until it hits the limits of the power generation and especially cooling capacity of an airframe.

Consider a radar design with 1500 modules, and the availability of modules capable of, if powered and cooled adequately, transmitting 40 Watts of continuous wave X-band microwave power, with an efficiency of 50 percent (PAE=50%). The sustained peak power such an AESA could produce is of the order of 60 kiloWatts. If we assume the Gallium Nitride transistors are capable of sustaining 160 Watts each this power rating can be quadrupled to PPEAK=240 kiloWatts. For comparison X-band GaN/SiC transistors rated at 80 Watts have already been reported in the research literature. With an aperture area of about 0.65 m2 this yields a power aperture product of the order of 51.9 dBW or a relative range increase compared to contemporary top end 20 kiloWatt class fighter radars of around 150 percent. The utility of this range increase may be irrelevant considering conventional targets, but where it matters is in providing the ability to detect stealthy targets at very good ranges. The following chart depicts the impact of a notional very high power aperture radar on detection ranges for stealthy targets.



What is clear is that X-band fighter radars with peak power ratings well above 20 kiloWatts have the potential to render all but top end stealth technology ineffective. While engineering such radars would present serious challenges, some arguably extremely difficult to resolve with a sub one metre aperture diameter, and possibly forcing very low operating duty cycles, it is abundantly clear that the trend will be to strive for the highest power aperture product achievable, as the incentives are very powerful.

The potential of X-band fighter radars with power ratings in excess of 20 kiloWatts to be used as Directed Energy Weapons (DEW) is an issue in its own right [2].

The Russian response to the surge in US AESA production was to launch the development of the 20 kiloWatt peak power class Irbis E radar, an evolution of the N011M BARS. This radar is to be carried by the new Su-35S (formerly Su-35BM and Su-35-1) Flanker variant.

http://www.ausairpower.net/APA-Flanker-Radars.html

Pominje u analizi radar sa AFAR sa 1500 PPM sto je u rangu sa novim N036` Belka` .Kaze ako bi uz adekvatno hladjenje svaki PPM imao snagu 40W ,maks snaga signala bi bila 60kW.

Da li su Rusi mozda ovako nesto ili priblizno prakticno postigli sa svojom `vevericom` ( N036 `Belka` ) ???

• 1Ovo se svidja korisniku: zoran MKD
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Bjelka je navodno od GaAs, koji su slabiji, ali sam zaboravio snagu po jedinici. Računao sam to negde i pisao na forumu... Stepen korisnog dejstva im je nizak (PPM-ovim uopšte), reda 50%, tako da, za izlaznu snagu od 60kW, bi trebalo obezbediti impuls od 120kW, a generatori u avionu nemaju mogućnost takve vršne snage. Jedino ugradnjom kondenzatora velikog kapaciteta, pa bi radar možda mogao da "gađa plotunom signala" u nekom vremenskom periodu dok traje kondenzator, pa da zatim čeka da se on opet napuni.

Recimo samo i to da je pitanje naravno i sistema hlađenja, jer on isti taj "hitac" treba prvo da apsorbuje, odnosno da ga podnese. Možda bi se punjenje kondenzatora električnom energijom i pražnjenje rešetke od toplotne energije našlo baš kao nezgodna situacija za korišćenje ovakvih vršnih režima.

Recimo samo i to da se upravo Fazotron hvalio (pisao sam negde) da baš oni imaju najmanje i najjače PPM trenutno na svetu.

Primera radi, na samim krivama gore se jasno vidi da je to jedan od pristupa za povećanje dometa uočavanja i naciljavanja stelt meta.

• 1Ovo se svidja korisniku: zoran MKD
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

^



Citat:На фото главная бортовая РЛС перспективного малозаметного истребителя Т-50 ПАК ФА — Н036 «Белка», также известная под шифром Ш-121. Приёмо-передающие модули активной фазированной антенной решётки изготовлены из самого качественного прямозонного полупроводника — нитрида галлия (GaN). В сравнении с арсенидом галлия, данное вещество имеет более высокую стойкость к повышенным температурам и механическим нагрузкам. «Белка» управляется наиболее мощной БЦВМ Н036УВС, аппаратная и программная части которой на порядки совершенней и производительней тех, которые установлены на большую часть авиапарка F-22A «Raptor».

Zanimljivo da se na MAKS 2011 pominju PPM na bazi nano-heterostrukture GaAs



http://bastion-karpenko.ru/t-50-rla-afar/

Antena se vremenom menjala ,na MAKS-2009


Прототип Н036 Белка — РЛС с АФАР для ПАК ФА, представленный НИИП на МАКС-2009

i na MAKS 2015



+ `Veverica` Н036 Белка

Н036 "Белка"

Отрасль: Электроника и оптика

Полное наименование: Авиационная (бортовая) многофункциональная РЛС с АФАР Н036 "Белка"

Краткое наименование: Н036 "Белка"

Год разработки: 2008

Страна: Россия

Разработчик: ОАО "Научно-Исследовательский Институт приборостроения им. В.В.Тихомирова"

Производитель: ОАО "Научно-Исследовательский Институт приборостроения им. В.В.Тихомирова"

Н036 — российская малогабаритная авиационная радиолокационная станция с активной фазированной антенной решёткой для перспективных истребителей пятого поколения. В состав радиолокационного комплекса системы управления вооружением Ш-121 входят:

антенная система переднего обзора Н036 (X-диапазон);

Количество ППМ, шт. - 1526
Размер антенного полотна, мм. - 700 × 900
Диапазон частот локатора, ГГц. - от 8 до 12

антенные системы бокового обзора Н036Б-1-01Л и Н036Б-1-01Б (X-диапазон/сантиметров);

Количество ППМ, шт.538

2 сантиметровых радиолокатора (Н036Б и Н036Б-01)Х-диапазона расположены сразу за основной антенной решёткой в носовой части фюзеляжа. Они в полной мере обеспечивают сопровождение целей, находящихся в боковых полусферах от Т-50, и позволяют пилоту обстреливать ракетами РВВ-МД цели по принципу «через плечо» даже без ОЛС-50М и нашлемной системы целеуказания. Дальность действия этих РЛС по типовым целям может доходить до 50—70 км

антенные системы в передних кромках крыла Н036Л и Н036Л-01 (L-диапазон).

Диапазон частот локатора, ГГц. - от 1-2 ГГц

работают в дециметровом L-диапазоне. Они установлены в носках крыла и предназначены для обнаружения, сопровождения и госопознавания воздушных объектов. Кроме того, РЛС L-диапазон имеют отличные возможности по картографированию рельефа местности с обнаружением даже небольших радиоконтрастных наземных объектов. РЛС Н036Л/Л-01, теоретически, могут быть отличным средством для полётов в режиме следования рельефу местности с одновременным слежением за морской/земной поверхностями и ближним воздушным пространством.

«Ирбис» обнаруживает цели с эффективной площадью рассеивания (ЭПР) в 1 кв.м. на расстоянии в 300 км, в Н036 дальность обнаружения целей с ЭПР 1 м² составит 400 км.

Ш-121

Отрасль: Электроника и оптика

Полное наименование: Радиолокационный комплекс системы управления вооружением Ш-121

Краткое наименование: Ш-121

Год разработки: 2008

Страна: Россия

Разработчик: ОАО «Научно-исследовательский институт приборостроения имени В. В. Тихомирова»

Производитель: ОАО "Государственный Рязанский приборный завод"

Наибольший прогресс в развитии РЛК Ш-121 связан с доведением до состояния массового производства основного элемента РЛС с АФАР – приемо-передающих модулей. Производство таких модулей – широкополосных усилителей СВЧ для ППР, представляющих собой монолитную интегральную схему типа GaN – налажено на ФГУП "Научно-промышленное предприятие "Исток" (Фрязино, Московская область), входящем в состава холдинга "Росэлектроника".

https://vpk.name/library/f/h-121.html

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Onda je jedna jedinica 80W. Ja se izvinjavam, ovaj podatak o materijalu za PPM nisam znao. Ako je problem kratkotrajne velike snage rešen na primer slično onom kako su u automobilima sa nabudženom muzikom problemi rešeni (kondenzatori), onda je vršna snaga izračenja nerealnih 120kW (122,08kW), uz naravno impuls tražene snage još gorih 240kW. To su drastične vrednosti iako sam čitao o unapređenim generatorima i VSU povećane snage. Pretpostavljam da Su-57 to nema, ali sam sa druge strane sasvim siguran da debelo dominira nad F-22 u naprednoj elektronici.

• 1Ovo se svidja korisniku: zoran MKD
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

^

Da li je tih 80W zapravo potrebna radna snaga svakom PPM ? Pa x 1526kom =122080W tj 122kW ,znaci ukupna potrebna snaga PPM u anteni .

Poredjenje sa snagom recimo ovog novog procesora `Eljbrus` u SUV kompleksa Sh-121 ( N036 )

Citat:Рассеиваемая мощность 13 Вт — типовая, 20 Вт — максимальная

Evo sta stoji na ovom sajtu ,dakle upravo potrebna radna snaga.

Citat:Потребляемая мощность 20 Вт

Микропроцессор Эльбрус-S

http://www.mcst.ru/elbrus-s

https://geektimes.ru/post/111015/#habracut

Zasto ovo pominjem ,recimo Zaslon ,onaj prvobitni je imao potrebnu radnu snagu 31kW a maks snaga impulsa od predajnika 10kW sa tim da je u tom rezimu punog zracenja radio 1/4 radnog ciklusa .

Sa teme Su-57

Citat:Кроме того, антенна АФАР может использоваться как дополнительное средство радиосвязи в широком диапазоне, хотя бы между истребителями.

Активная фазированная решетка лучше решает проблему синтезирования апертуры, а главное обеспечивает очень высокую надежность работы радара, потому что выход из строя отдельных модулей не нарушает всей работы, просто идет падение потенциала.
Пока эти модули делаются на арсениде галлия, но сейчас российская промышленность на нитриды галлия. Кстати, американцы уже перешли. Если арсенид галлия держит температуру 50С, то на нитриде до 200 градусов. Поэтому на новом модуле можно получить мощность 20-30 ватт, а на нынешнем не больше 5-7 ватт. Это позволит либо уменьшить диаметр антенны, либо увеличить дальность, потому что повышается потенциал.

Активная фазированная решетка — это очень принципиальный момент для самолета пятого поколения.

Dakle ,potvrdjeno ,Rusi takodje izradjuju PPM na bazi GaN pri cemu je snaga zracenja jednog PPM izgleda u rasponu 20-30W ( kod AN/APG-77 je 10W po jednom PPM a njih je 1956 kom ). Sumarno na 1526 PPM prednje antene sa AFAR je to onda 45780W/ skoro 46kW / pri snazi 30W po PPM.

Opsta je tendencija imati radar koji salje vise signala sa razliciitim radnim frekvencijama ,da li je moguce slati signale razlicitih talasnih duzina ,npr `cm -ske ` i `dm-ske` ?

Materijal na ruskom koga zanima :

Планарные приемные многоканальные модули АФАР X-диапазона на основе LTCC-керамики-Made in Russia

https://topwar.ru/101149-planarnye-priemnye-mnogok.....ussia.html

Томские ученые разработали твердотельный усилитель мощности в миллиметровом диапазоне

http://24ri.ru/down/open/tomskie-uchenye-razrabota.....azone.html

Reklamni katalog firme`Mikran` iz Tomska

http://www.micran.ru/sites/micran_ru/tmpl/micran_ru/inc/pdf/general.pdf

Монолитные интегральные схеМы СВЧ технологическая основа АФАР

http://www.electronics.ru/files/article_pdf/3/article_3458_959.pdf

Определение модуля упругости эпитаксиальных слоев GaN методом микроиндентирования

http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/36714

Da se izdvoji iz reklamnih kataloga firme MPF `Mikran` :

Citat:В научно-производственном комплексе «Микроэлектроника» развернуто производство GaAs и GaN СВЧ монолитных интегральных схем (СВЧ МИС), диодных МИС, а также дискретных транзисторов и диодов.Для обеспечения независимости по элементной базе на предприятии освоены разработка и производство монолитных интегральных схем с проектными нормами 500 и 250 нм на основе гетероструктур GaAs. Ведется разработка технологий GaN МИС. Дизайн-центр предприятия ведет разработку и сопровождает серийное производство широкого спектра МИС СВЧ для ППМ АФАР.
«Микран» осуществляет полный цикл производства СВЧ МИС: проектирование гетероструктур, разработку технологий, проектирование МИС, производство МИС, СВЧ тестирование МИС, надежностные испытания МИС. Дизайн-центр предприятия ведет разработку СВЧ МИС в диапазоне частот 1—100 ГГц на основе собственных моделей активных и пассивных элементов.
В настоящее время ведется разработка технологий производства GaAs СВЧ МИС на основе транзисторов с длиной затвора 100 нм и 70 нм, предназначенных для работы в частотном диапазоне до 300 ГГц.

Citat:В НПФ «Микран» развернуто производство GaAs и GaN СВЧ монолитных интегральных схем (СВЧ МИС), а также дискретных транзисторов и диодов. Данные изделия предназначены для использования в телекоммуникационной и измерительной аппаратуре, выпускаемой фирмой, а также для удовлетворения нужд предприятий электронной отрасли РФ.

Производственная технологическая линия обеспечивает изготовление GaAs СВЧ МИС на основе pHEMT и mHEMT с длиной затвора 500, 250 и 150 нм, а также GaN HEMT с длиной затвора 250 и 150 нм. Проектная производительность линии составляет 100 пластин диаметром 100 мм в месяц.

НПФ «Микран» осуществляет полный цикл производства СВЧ МИС, включающий: проектирование гетероструктур, разработку технологий, проектирование МИС, производство МИС, СВЧ тестирование МИС, надёжностные испытания МИС.
В настоящее время ведётся разработка технологий производства GaAs СВЧ МИС на основе транзисторов с длиной затвора 100 нм и 70 нм, предназначенных для работы в частотном диапазоне до 300 ГГц.

СВЧ изделия и их описание http://www.micran.ru/productions/MIS/

вот тут элементы АФАР (серийные) для сравнения http://www.micran.ru/productions/svch/aesa/

http://mpo.tomsk.ru/files/Katalog_predpriyatij/Mik....._small.pdf

• 1Ovo se svidja korisniku: zoran MKD
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Uloguj se preko Facebooka da bi skinuo fajl:

Neki interesantni detalji vezani za ove GaAs i GaN PPM-e / pojacivace(tranzistore ) koji se ser. izradjuju u RF .

Naime po programu `Pramenj` je po prognozi iz 2011tokom 2015g izradjeno na desetine hiljada tih PPM ?

U pitanju su bili : СВЧ МИС на GaAs 36 ГГц ,СВЧ МИС на GaAs 93 ГГц ,СВЧ-транзистор на GaN Х-диапазона (8 - 12 ГГц),СВЧ МИС для АФАР на GaN Х-диапазона (8 - 12 ГГц),npr za izlazne pojacivace -PPM `выходной усилитель ППМ АФАР` .
Ovi na bazi GaAs su skuplji , tada prognozirana cena za 2015g se kretala 23000-25000 rub , kod GaN je to 15000-20000 rub.

Tablica br 5 dokumenta od 2011g

ПОСТАНОВЛЕНИЕ СОВЕТА МИНИСТРОВ СОЮЗНОГО ГОСУДАРСТВА
6 октября 2011 г. N 26
Перспективные полупроводниковые гетероструктуры и приборы на их основе" на 2011 - 2014 годы

О НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЕ СОЮЗНОГО ГОСУДАРСТВА "ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ И ПРИБОРЫ НА ИХ ОСНОВЕ"

Citat:Перечень создаваемой по Программе "Прамень" электронной продукции, области ее применения и прогнозируемые потребность и объемы спроса производства в 2015 году

https://www.mycity.rs/must-login.png

Ono sto je zanimljivo za ove na bazi GaN jeste da tokom 2011g nisu imali tehnologiju za izradi istih .

Citat:Проблема. В Российской Федерации и Республике Беларусь в настоящее время нет технологий изготовления полупроводниковых гетероструктур AlGaN/GaN с двойным электронным ограничением, обеспечивающих производство элементной базы для активных фазированных антенных решеток.

U razvoju istih pomaze Belorusija

Citat:Способы решения проблемы.
1. Разработать на технологической базе российских предприятий промышленную технологию роста гетероструктур AlGaN/GaN с двойным электронным ограничением. В процессе отработки конструкции и предварительного технологического процесса выращивания гетероструктуры исследовать полученные гетероструктуры на предприятии в Республике Беларусь, где имеется необходимое оборудование и технологический опыт, на оптимальность с точки зрения приборного применения.

Razvoj (razrabotka ) je trebalo da traje od 2011 do 2014g, tada prognozirana ser. izrada od 2015g .

Citat:Программу предлагается реализовать за 4 года в срок с 2011 года по 2014 год в один этап.Прогнозируемый общий объем спроса на продукцию по всем мероприятиям Программы в 2015 году составит 2200 млн. руб.

Inace Japanci su prvi razvili PPM-e na bazi GaN .

Citat:Разработки. Компания Fujitsu Laboratoriesв 2011  году впервые предложила GaN-блок ППМ с выходной мощностью 10 Вт, рассчитанный на диапазон частот 6–18 ГГц. В состав блока входят GaN МИС выходного усилителя мощности (УМ) и GaN МИС МШУ диапазона 4–18 ГГц с коэффициентами шума 2,3–3,7 дБ и усиления 15,9 дБ.

Tranzistore na bazi GaN Rusi su imali jos pre vise od godina .Inace ova predvidjanja i prognoze su cak i nadmasene jer su jos 2014 g imali u ser. proizvodnji ove PPM-e od GaAs posebno ( 200 000 kom ).


Jedan materijal na poznatom sajtu` bmpd`

Поездка на Научно-производственное предприятие "Исток"

https://bmpd.livejournal.com/667301.html

PS

Da bi se shvatila razlika izmedju ovih PPM-a na bazi GaAs i GaN dovoljno je pogledati ove slike


GaN 10GHz / 40W (18 мм2)


GaAs 10GHz / 20W (41 мм2)

Citat:Видно, что конструкция GaN усилителя существенно проще и имеет в 2.3 раза меньшие размеры, что дает хорошие шансы на увеличение выходной мощности GaN МИС в Х-диапазоне еще в 2-3 раза и достижение рубежа в 100 Вт уже в ближайшее время.

izvor :

Твердотельные свч усилители мощности на нитриде галлия - состояние и перспективы развития

http://www.mwsystems.ru/publication/?id=9

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Saab joins South Korean AESA fighter radar development effort
Citat:Saab has won a contract to support the development of South Korea’s indigenous active electronically scanned array (AESA) fighter radar, the company announced late December 2017.
http://www.janes.com/article/76725/saab-joins-sout.....ent-effort

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Dokument iz 2001g

Report of the Defense Science Board Task Force on
FUTURE DoD AIRBORNE HIGH-FREQUENCY RADAR NEEDS/RESOURCES

April 2001
Office of the Under Secretary of Defense For Acquisition and Technology Washington, D.C. 20301-3140

Citat:High-power radar applications, such as fighters and JSTARS RTIP, use "filled"apertures, which at X-band is generally about 3000 modules per square meter of antenna. Fighter radars are usually in the 1000 to 2000 modules size range. Modules that are readily available have peak powers of about 10 W with average power of about 2 W; hence, for a square meter of filled X-band aperture the peak power is typically 30kW and the average power about 6 kW.

https://web.archive.org/web/20120920222300/http://.....391893.pdf

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Thales Delivers 200th Electronic Scanning Radar for Rafale
http://www.defense-aerospace.com/articles-view/rel.....afale.html

Citat:Thales has delivered 120 PESA and 80 AESA versions of the RBE2 radar for the Dassault Rafale combat aircraft. It now only produces and delivers the AESA variant.)

• 1Ovo se svidja korisniku: zoran MKD
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Poznata firma NPP `Puljsar` je 2015 g razvila sestokanalni PPM X-pojasa na bazi GaN za potrebe AFAR .Radna frekvencija je 8.5-9,0GHz a izlazna snaga jednog PPM je 6W .

Шестиканальный ППМ для АФАР X-диапазона: передающий тракт
Citat:
© К. А. Иванов, А. А. Осиповский, Ал. В. Редька, Ан. В. Редька, А. В. Тихомиров
ОАО «НПП «Пульсар», 105187, г. Москва, Окружной пр., 27
В статье представлены результаты разработки и изготовления шестиканального приёмо-передаю-
щего модуля для АФАР Х-диапазона. Приводятся результаты измерений основных параметров переда-
ющего канала ППМ, его конструкция, основные технические характеристики, результаты теплового
моделирования работы ППМ в импульсном режиме. Исследованы основные факторы, влияющие на не-
линейность ФЧХ в передающем канале, разброс фаз между передающими каналами по ансамблю.

Citat:Для компенсации начальных потерь фазовращателя и усиления входного сигнала используются GaN транзисторы c максимальнойвыходной мощностью 6 Вт и коэффициентом усиления не менее 12 дБ.

Выходной усилитель мощности ППМ передатчика
Основными элементами выходного усилителя мощности (ВУМ) передатчика ППМ стали нитридгаллиевые транзисторы с выходной мощностью PВЫХ. = 6 Вт

http://j.pulsarnpp.ru/images/journal/issues/2015/236_237/Ivanov.pdf