RU180109U9 - Transceiver module of the C-band digital active phased array antenna - Google Patents
Transceiver module of the C-band digital active phased array antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU180109U9 RU180109U9 RU2017143869U RU2017143869U RU180109U9 RU 180109 U9 RU180109 U9 RU 180109U9 RU 2017143869 U RU2017143869 U RU 2017143869U RU 2017143869 U RU2017143869 U RU 2017143869U RU 180109 U9 RU180109 U9 RU 180109U9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- digital
- analog
- active phased
- band
- transceiver module
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
Abstract
Полезная модель относится к приемопередающим устройствам сверхвысокочастотных (СВЧ) колебаний, предназначенным для работы в составе цифровой активной фазированной антенной решетки (АФАР) бортового радиолокатора бокового обзора С-диапазона, устанавливаемого на космическом аппарате. Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в создании приемо-передающего модуля (ГШМ) цифровой активной фазированной антенной решетки бортового радиолокатора бокового обзора С-диапазона космического базирования. Данная задача достигается за счет того, что в ГШМ функции модуляции, усиления, передачи, излучения, приема и демодуляции сигналов, включая цифроаналоговое и аналого-цифровое преобразования, реализуются на основе микросхем для Wi-Fi IEEE.802.11a диапазона 5 ГГц. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение степени интеграции устройства, уменьшение массо-габаритных характеристик, снижение энергопотребления, возможность создания многоканальных ППМ в едином конструктиве (до 8 каналов на одной плате), обеспечение стабильности радиотехнических характеристик и необходимого уровня радиационной стойкости. 1 ил.The utility model relates to transceiving devices of microwave frequency (microwave) oscillations, designed to operate as part of a digital active phased antenna array (AFAR) on-board C-band side-scan radar mounted on a spacecraft. The problem to which the claimed technical solution is directed is to create a transceiver module (GPS) of a digital active phased antenna array of an airborne satellite-based side-scan C-band radar. This task is achieved due to the fact that in the GSM the functions of modulation, amplification, transmission, radiation, reception and demodulation of signals, including digital-to-analog and analog-to-digital conversions, are implemented on the basis of microchips for Wi-Fi IEEE.802.11a in the 5 GHz band. The technical result provided by the given set of features is to increase the degree of integration of the device, reduce the weight and size characteristics, reduce power consumption, the ability to create multi-channel PPM in a single construct (up to 8 channels on one board), ensure the stability of radio technical characteristics and the required level of radiation resistance. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к приемопередающим устройствам сверхвысокочастотных (СВЧ) колебаний, предназначенным для работы в составе цифровой активной фазированной антенной решетки (АФАР) бортового радиолокатора бокового обзора С-диапазона, устанавливаемого на космическом аппарате (КА).The utility model relates to transceiving devices of microwave frequencies (microwave), designed to operate as part of a digital active phased array antenna (AFAR) on-board C-band side-scan radar mounted on a spacecraft (SC).
Из предшествующего уровня техники [RU 157114 U1, H01Q 21/00 (2006.01), 19.03.2015] (прототип) известен приемо-передающий модуль бортовой цифровой антенной решетки, содержащий синтезатор сетки частот, усилитель мощности СВЧ, соединенный с входом переключателя прием-передача (циркулятором), первый выход которого является СВЧ выходом передающей части модуля и он же является входом приемной части модуля, второй выход циркулятора через малошумящий усилитель соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого является цифровым выходом модуля, отличающийся тем, что использован синтезатор сетки частот с цифровым кольцом фазовой автоподстройки частоты, соединенный с квадратурным модулятором, а также введен микроконтроллер, входная шина которого является цифровым входом модуля, а выходная шина соединена с цифровыми управляемыми входами синтезатора сетки частот с цифровым кольцом фазовой автоподстройки частоты, квадратурного модулятора и аналого-цифрового преобразователя, при этом вход цифрового опорного сигнала для кольца фазовой автоподстройки частоты синтезатора сетки частот является еще одним цифровым входом модуля.From the prior art [RU 157114 U1, H01Q 21/00 (2006.01), 03/19/2015] (prototype) a transceiver module of an on-board digital antenna array is known comprising a frequency grid synthesizer, a microwave power amplifier connected to an input of a transmit-receive switch (circulator), the first output of which is the microwave output of the transmitting part of the module and it is also the input of the receiving part of the module, the second output of the circulator through a low-noise amplifier is connected to the input of the analog-to-digital converter, the output of which is the digital output of the module, from characterized in that a frequency grid synthesizer with a digital phase-locked loop connected to a quadrature modulator is used, and a microcontroller is introduced, the input bus of which is the digital input of the module, and the output bus is connected to digital controlled inputs of the frequency grid synthesizer with a digital phase-locked loop , a quadrature modulator and an analog-to-digital converter, while the input of the digital reference signal for the phase-locked loop of the frequency of the grid synthesizer is is another of the digital input module.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в создании приемо-передающего модуля (ППМ) цифровой активной фазированной антенной решетки бортового радиолокатора бокового обзора С-диапазона космического базирования.The problem to which the claimed technical solution is directed is to create a transceiver module (PPM) of a digital active phased antenna array of a space-based C-band side-scan side-scan radar.
Данная задача достигается за счет того, что в ППМ функции модуляции, усиления, передачи, излучения, приема и демодуляции сигналов, включая цифроаналоговое и аналого-цифровое преобразования, реализуются на основе микросхем для Wi-Fi IEEE.802.11a диапазона 5 ГГц.This task is achieved due to the fact that in the MRP functions of modulation, amplification, transmission, radiation, reception and demodulation of signals, including digital-to-analog and analog-to-digital conversions, are implemented on the basis of microchips for Wi-Fi IEEE.802.11a 5 GHz band.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение степени интеграции устройства, уменьшение весо-габаритных характеристик, снижение энергопотребления, возможность создания многоканальных ППМ в едином конструктиве (до 8 каналов на одной плате), обеспечение стабильности радиотехнических характеристик и необходимого уровня радиационной стойкости.The technical result provided by the given set of features is to increase the degree of integration of the device, reduce weight and size characteristics, reduce power consumption, the ability to create multi-channel PPM in a single construct (up to 8 channels on one board), ensure the stability of radio technical characteristics and the required level of radiation resistance.
ППМ является функциональным узлом. В отличие от большинства АФАР, он не имеет отдельного конструктива - до восьми ППМ могут быть интегрированы в один электронный модуль.MRP is a functional unit. Unlike most AFARs, it does not have a separate construct - up to eight anti-missile systems can be integrated into one electronic module.
На чертеже представлена структурная схема ППМ.The drawing shows a structural diagram of the PPM.
В состав ППМ входят:The MRP includes:
- 1 микросхема АДП-ЦАП МАХ 19707 (Maxim Integrated Products, Inc);- 1 microchip ADP-DAC MAX 19707 (Maxim Integrated Products, Inc);
- 2 микросхема модулятора-демодулятора МАХ2829 (Maxim Integrated Products, Inc).- 2 chip modulator-demodulator MAX2829 (Maxim Integrated Products, Inc).
По интерфейсам данных и управления ППМ соединяется с подсистемой цифровой обработки информации.On the data and control interfaces, the MRP is connected to the digital information processing subsystem.
Цифровые данные от подсистемы обработки информации поступают через интерфейс входных-выходных данных 3 на входы цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 4 и 5. После преобразования в аналоговую форму через входные фильтры 6 и 7 микросхемы 2 сигналы поступают на входы квадратурного модулятора 8, который получает задающую частоту от гетеродина (синтезатора частоты) 9. Гетеродин с синтезатором частот обеспечивает генерацию сигнала несущей частоты в С-диапазоне. Отдельным достоинством является постоянное отношение фаз сигнала несущей частоты и сигнала опорной частоты 40 МГц. Это дает возможность генерации синфазных сигналов несущей во всех ППМ, при условии, что сигналы опорной частоты поступает к ним также без сдвигов по фазе. С выхода модулятора через программируемый усилитель 10 и полосовой фильтр 11 передающий сигнал поступает на выход ППМ.Digital data from the information processing subsystem comes through the input-output data interface 3 to the inputs of digital-to-analog converters (DACs) 4 and 5. After conversion to the analog form through the input filters 6 and 7 of the microcircuit 2, the signals are fed to the inputs of the quadrature modulator 8, which receives the reference frequency from a local oscillator (frequency synthesizer) 9. A local oscillator with a frequency synthesizer provides the generation of a carrier frequency signal in the C-band. A separate advantage is the constant phase ratio of the carrier frequency signal and the 40 MHz reference frequency signal. This makes it possible to generate in-phase carrier signals in all the MRPs, provided that the reference frequency signals also come to them without phase shifts. From the output of the modulator through a programmable amplifier 10 and a band-pass filter 11, the transmitting signal is fed to the output of the PPM.
По радиочастотному интерфейсу ППМ соединяется с выходным усилителем мощности на передачу и малошумящим усилителем мощности на прием.On the radio frequency interface, the PPM is connected to an output power amplifier for transmission and a low-noise power amplifier for reception.
Принимаемый сигнал через полосовой фильтр 12 и программируемый усилитель 13 поступает на вход квадратурного демодулятора 14. Демодулированные сигналы через фильтры нижних частот 15 и 16 поступают на входы аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 17 и 18 микросхемы 1, после чего цифровые сигналы через интерфейс 3 поступают в подсистему цифровой обработки информации.The received signal through a band-pass filter 12 and a programmable amplifier 13 is fed to the input of the quadrature demodulator 14. The demodulated signals through the low-
Микросхема МАХ2829 создана для использования в адаптерах IEEE.802.11a (Wi-Fi, Radio-Ethernet).The MAX2829 chip is designed for use in IEEE.802.11a (Wi-Fi, Radio-Ethernet) adapters.
Микросхема МАХ2829 изготовлена по 0,35 мкм BiCMOS-технологии, что позволяет ожидать достаточно высокой радиационной стойкости и устойчивости к тяжелым заряженным частицам (ТЗЧ). Микросхема МАХ 19707 изготовлена по 0,35 мкм CMOS-технологии.The MAX2829 microcircuit is manufactured using 0.35 μm BiCMOS technology, which allows us to expect a fairly high radiation resistance and resistance to heavy charged particles (TZZ). The MAX 19707 microcircuit is made using 0.35 micron CMOS technology.
ЦАП и АЦП реализованы в виде одной микросхемы МАХ19707 (Maxim Integrated Products, Inc). Разрядность ЦАП и АЦП составляет 10 бит, тактовая частота 40 МГц. Данная микросхема выбрана среди большого многообразия микросхем ЦАП/АЦП из соображений простоты интерфейса с микросхемой МАХ2829 и низкой потребляемой мощности (менее 100 мВт). Разрядность ЦАП/АЦП является избыточной, для данной области применения достаточно разрядности 8 бит для ЦАП и 4-6 бит для АЦП. Анализ имеющейся элементной базы показал, что использование ЦАП и АЦП меньшей разрядности не дает преимуществ в уменьшении площади печатной платы и потребляемой мощности.DAC and ADC are implemented in the form of a single chip MAX19707 (Maxim Integrated Products, Inc). The resolution of the DAC and ADC is 10 bits, the clock frequency is 40 MHz. This chip is selected among a wide variety of DAC / ADC chips for reasons of simplicity of interface with the MAX2829 chip and low power consumption (less than 100 mW). The bit depth of the DAC / ADC is redundant, for this area of application, the bit depth is 8 bits for the DAC and 4-6 bits for the ADC. Analysis of the available element base showed that the use of DACs and ADCs of lower bit depth does not give advantages in reducing the area of the printed circuit board and power consumption.
Следует ожидать достаточно высокой радиационной стойкости к полной дозе облучения. Однако устойчивость к ТЗЧ может оказаться недостаточной, поэтому следует предусмотреть средства ограничения тока потребления для предотвращения разрушения микросхемы в случае защелкивания.A fairly high radiation resistance to the full dose of radiation should be expected. However, resistance to TZC may not be sufficient, therefore, means should be provided to limit the current consumption to prevent the destruction of the chip in the event of a snap.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143869U RU180109U9 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Transceiver module of the C-band digital active phased array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143869U RU180109U9 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Transceiver module of the C-band digital active phased array antenna |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU180109U1 RU180109U1 (en) | 2018-06-04 |
RU180109U9 true RU180109U9 (en) | 2018-08-06 |
Family
ID=62561056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017143869U RU180109U9 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Transceiver module of the C-band digital active phased array antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU180109U9 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030045263A1 (en) * | 2000-11-29 | 2003-03-06 | Myles Wakayama | Integrated direct conversion satellite tuner |
US20070207759A1 (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-06 | Vavelidis Konstantinos D | Method and system for RF front-end calibration scheme using fractional-N frequency synthesized signals and RSSI |
US20130235962A1 (en) * | 2010-11-17 | 2013-09-12 | Socowave Technologies Limited | Mimo antenna calibration device, integrated circuit and method for compensating phase mismatch |
US9231609B1 (en) * | 2014-11-04 | 2016-01-05 | Entropic Communications, LLC. | Systems and methods for frequency generation |
-
2017
- 2017-12-14 RU RU2017143869U patent/RU180109U9/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030045263A1 (en) * | 2000-11-29 | 2003-03-06 | Myles Wakayama | Integrated direct conversion satellite tuner |
US20070207759A1 (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-06 | Vavelidis Konstantinos D | Method and system for RF front-end calibration scheme using fractional-N frequency synthesized signals and RSSI |
US20130235962A1 (en) * | 2010-11-17 | 2013-09-12 | Socowave Technologies Limited | Mimo antenna calibration device, integrated circuit and method for compensating phase mismatch |
US9231609B1 (en) * | 2014-11-04 | 2016-01-05 | Entropic Communications, LLC. | Systems and methods for frequency generation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU180109U1 (en) | 2018-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5712628A (en) | Digitally programmable radio modules for transponder systems | |
US5859878A (en) | Common receive module for a programmable digital radio | |
US8417859B2 (en) | Low power, low mass, modular, multi-band software-defined radios | |
CN108333958B (en) | Multiplexing general aviation simulator | |
JP2018194547A (en) | Rf system having rfic and antenna system | |
CN111458707A (en) | System and method for radar | |
US20200124705A1 (en) | Cubesat Radar Systems | |
US9866222B2 (en) | System and method for synchronizing multiple oscillators using reduced frequency signaling | |
Haskins et al. | Multi-band software defined radio for spaceborne communications, navigation, radio science, and sensors | |
US20200235902A1 (en) | Single local oscillator in a multi-band frequency division duplex transceiver | |
Pugh et al. | The universal space transponder: A next generation software defined radio | |
CN103166670A (en) | Radio frequency transceiver of Beidou satellite navigation and positioning system | |
US8213879B2 (en) | Radio-frequency signal reception and/or transmission device with noise reduction | |
CN113541823A (en) | General hardware processing platform of CNI comprehensive detector | |
Belfiore et al. | A 76 to 81GHz packaged transceiver for automotive radar with FMCW modulator and ADC | |
RU157114U1 (en) | TRANSMISSION MODULE OF ON-BOARD DIGITAL ANTENNA ARRAY | |
RU2011154323A (en) | MULTI-FUNCTIONAL MULTI-BAND SCALABLE RADAR SYSTEM FOR AIRCRAFT | |
RU180109U9 (en) | Transceiver module of the C-band digital active phased array antenna | |
KR100947215B1 (en) | Rf signal transceiver in radar system and method thereof | |
EP3036838B1 (en) | An agile radio architecture | |
RU161794U1 (en) | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY | |
CN111399008B (en) | Multi-mode multi-channel navigation receiving device | |
O'Neill et al. | Frontier radio lite: A single-board software-defined radio for demanding small satellite missions | |
Feger et al. | Millimeter-wave radar systems on-chip and in package: Current status and future challenges | |
CN110927747A (en) | Dual-radio-frequency receiver based on baseband signal processing and baseband design method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK9K | Obvious and technical errors in the register or in publications corrected via the gazette [utility model] |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4K- IN JOURNAL 16-2018 FOR INID CODE(S) (54) |
|
TH91 | Specification republication (utility model) |