• Nie Znaleziono Wyników

• Current Status

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "• Current Status"

Copied!
14
0
0

Pełen tekst

(1)

Current Status of Active Phased Array Antennas and Future Trends

Heinz-Peter Feldle IRS 2009

Hamburg 10 Sept. 2009

(2)

Overview

Operational Requirements

Current Status

New Concepts and Technologies

Conclusion

(3)

AESA-Radar Requirements

Inertia free Beam Steering &

Control

Independent Scan and Track

Highly flexible Scan Strategy

Nearly simultaneous different Modes

Adaptive Beam Pattern Control on Receive

Efficient Use of Radiated Energy

Highly Modular Architecture

High Reliability and Maintainability

Low Life-Cycle Cost

Reduction of Radar Cross Section

(4)

Active Electronically Scanning Array (AESA) Main Components

AESA

APS ACU Receiver Processor

• Radiating Elements

• Planks incl. T/R Modules

• Manifolds (RF, Control, DC Power)

• RF-Interfaces

• Antenna Control Unit incl.

Beam Steering Unit

• Power Supply Unit

• Antenna Frame incl. Cooling

• WAIM Sheet

Apr= A cosθ G = ( 4π A cosθ ) / λ² θ

θ

A APr

Active Array

(5)

AESA Radar Applications

Space SAR

Fighter Radar

Airborne SAR

Naval Radar

Air Defence Radar

Ground Based Radar

Operational Systems Demonstrators

(6)

Transmit/Receive (T/R) Module

Generic Architectures and Requirements

Common Leg Architecture In Line Architecture

Requirement for grating lobe free

scan region

Required Phase Difference between Radiating Elements necessary for E-scan

of Antenna Patterns

(7)

T/R Module Example

Single channel T/R Module (common-leg architecture)

RF performance:

– Tx Power > 39 dBm (8 watts) – Rx Gain > 28 dB

– NF < 2.9 dB

– Control ranges 0 to 31.5 dB, 0 to 360 ° – Resolutions 0.25 dB

2.8125 °

Overall mass < 12.5 g

Overall size 64.5 x 13.5 x 4.5 mm³

T/R module is fully digitally controlled

No tuning or rework

Size compatible for 2D antenna grid

Hermetically sealed multilayer LTCC hybrid

Multi-paction, RF corona free design, radiation tested

(8)

T/R Module Production Microwave Factory

Stable and qualified production processes are the prerequisite for

high rate production with high yield and reproducible performance data

(9)

Emerging Technologies

Gallium Nitride (GaN) Semiconductors

GaN - Advantages vs. GaAs

• High energy bandgap (x 2.5)

• High breakdown field-strength (x 10)

• High RF power densities ( x 5 to 10) on small chip sizes

• Broadband amplifier applications (multi-octave design)

• High bias supply voltages

• High thermal conductivity (x 3 (GaN), x 8 (SiC))

• Radiation hardness

(10)

Emerging Technologies

SiGe /BiCMOS Semiconductors

Ref.: X. Guan et. al., 2004

• Complex RF and control functions on chip-level

• Highest integration level

• RF phase and amplitude setting in digital domain

• Prerequisite for digital beamforming

• Overall size and weight reduction

• Increase of MTBF

• Cost reduction

• Secure access for military applications tbd

RF Multifunktion Chip (GaAs)

(11)

Emerging Technologies

Conformal and Structural Integrated Antennas

Conformal antennas

Structural integrated antenna subsystems

Conventional m-scan antenna

planar

2D curved

3D curved

(12)

Jammer Suppression Adaptive Beamforming

Subarray configuration with multi-channel receivers

(13)

Advanced Radar Concepts

Distributed Antenna Arrays to increase field-of-view

Bi-/Multi-Static Radar - Silent duty

- Cooperative illumination and joint detection with friendly platforms

(14)

Conclusion

Rapid progress in active phased array antennas (AESA) and related key technologies enables broad application (Radar/SAR and

comminication) in military and commercial products.

Complex and highly integrated multifunction circuits on SiGe and BiCMOS will enable SW defined radar and broad access for a dual- use sensors.

COTS products will support the reduction in complexity and cost.

Secure and long-term access have to be analyzed.

Structural integrated and conformal antennas as well as adaptive beam forming will become a prerequisite for advanced applications.

Integration of GaN RF power technology and continuous increase of processing power will enable wideband and multi-band antennas (multifunctional systems).

Cytaty

Powiązane dokumenty

Podczas dyskusji na posiedzeniach komisji dużo się mówiło o zna­ czeniu czynnika biologicznego w życiu gleby, o genezie i przeobrażeniu gleb, o znaczeniu

Pokazujemy także, że w przypadku gdy dynamika krótkoterminowej stopy procentowej dana jest ruchem Browna lub geometrycznym ruchem Browna, funkcja wartości jest nieskończona..

Jakkolwiek bowiem nigdy nie jest możliwe, żeby przedstawić tę metafizyczną indyfe- rencję pod każdym względem doskonałą, ponieważ umysł ma się 〈zupełnie〉 w ten

Tak napøíklad se v této kolektivní monografii opouští tradièní rozdìlení podle „funkèních stylù“, které se ukazuje i ve starších syntetických pracích nebo

W tym samym czasie, w krajach zachodnich doszło również do zaniku tradycyjnej sztuki ciesielskiej na rzecz nowoczesnych sposobów łączenia elementów drewnianych,

Oznaczało to nadanie PW wymiaru parlamentarnego, którego najważniejszymi obsza ­ rami (platformami) tematycznymi są: 1) sprawy dotyczące podstawowych wartości ta­ kich

We merken op dat de omkeerformule (4.6) zowel voor tweezijdige als voor eenzijdige Laplace getransformeerden geldt.. In het °erste geval ligt de verticale integratieweg (c-ioo

Dyrektywa ta odegrała istotną rolę nie tylko w dostrzeżeniu na szczeblu Wspólnot znaczenia turystyki dla realizacji celów WPR, ale również znaczenia polityki