高功率雷达发射机

雷达发射机用于将射频信号放大到所需电平，并通过波导等传输线传输到天线。DRDO成功地为不同的地面雷达系统设计和开发了最先进的高功率发射机。基于TWT的发射机可实现相干放大，从而实现55dB量级的MTI改进系数。

完整的高压电源，控制和保护方案以及调制器采用当前最先进的高压工程技术和开关模式电源转换技术进行内部设计，以确保可靠运行。用于实现地面高功率发射机的技术已经很成熟。目前正在升级以实现紧凑型机载发射机。

高压电源

高压电源是以高频(20kHz)工作的串联谐振转换器(SRC)实现的。SRC有效地利用高压高频变压器的寄生元件如漏感等优点。任何开关模式电源中的关键设计问题之一是具有SRC功能的软开关，可降低EMI，降低开关损耗并降低功率器件上的压力。

使用相移控制和精心设计的控制回路来调节输出电压，以实现对于形成基本因素的TWT的阴极电压达到0.0005％量级的所需脉冲至脉冲调节，以实现低相位 发射的RF信号中的噪声。高功率绝缘栅双极晶体管(IGBT)已被用作开关器件。

高压工程

TWT需要-46kVDC的阴极电源和33kVDC的集电极电源。由于高电压，高频率，高功率和高功率密度都要一起处理，因此实现用于高功率发射机的电源是一项具有挑战性的任务。

使用环氧树脂作为介电材料的固体封装已经用于变送器中，用于不同低功率高压(HV)元件，即高压探头，高压电阻器和高压二极管的高压绝缘要求。液态电介质如硅油已用于具有较高功率的组件，如EHT变压器和限流电阻。

法拉第笼是为浮动甲板调制器(FDM)而建造的，该调节器容纳与电网供电有关的所有电子组件以及以较低功率运行的TWT灯丝电源。

因此，这些元件可以安装在法拉第笼内的PCB上，而无需担心过度的场梯度或电介质封装的必要性。已经开发了特殊的HT连接器来制造EHT互连，从而避免暴露的EHT端子。

该技术已被用于实现所有的中距3D监视雷达系统的高功率发射机。

C波段发射器

重新对S波段发射器进行部分配置，就可以实现C波段发射器。

显著特征：

• 射频功率输出：平均3千瓦
• 相位噪声：在载波偏移100Hz处优于-75dBc/Hz
• 杂波：- 60dBc谐波(带滤波器)和-70dBc非谐波
• 目前正在生产中的部队水平雷达(TLR)已经使用机械重置发射机。

紧凑型机载发射机

发射机技术已经升级到了可以达到紧凑、轻量、机载发射机的要求。由于尺寸和重量方面的严格要求，已计划大量使用表面贴装电力电子元件，新型平面变压器，高效开关，创新电路和封装技术，以实现高功率密度。

利用SRC中的相位调制技术以及Helix系列调节器(HSR)的帮助，可以对阴极电源进行精确调节，以获得所需的相位噪声和TWT放大器的稳定性。目前正在进行机载发射机的原型开发。

发送/接收模块(T/R modules)

有源电子扫描阵列(AESA)技术以前所未有的可靠性，卓越的性能，计算机控制的光束方向和形状(以微秒为单位)，已经改变了战场空间的扫描方式，目标信息获取和目标参与。

AESA的基本构建模块是传输接收模块或TR模块。它是独立的微型发射器和接收器，组成一个AESA天线元件，并包含低噪声接收器，功率放大器和数字控制相位/延迟和增益元件。

该技术显着提高了电源效率，天线低副瓣和自适应零点位置以抵消干扰。AESA的支持技术是单芯片上的砷化镓(GaAs)微波单片集成电路(MMIC)和混合微波集成电路。该技术使工业能够以低成本批量生产具有高可靠性和可重复性的TR模块。DRDO与工业伙伴一起开发了TR模块技术。

AESA中的天线的降噪能力优越于低噪声接收器中的天线。与无源相控阵和机械控制阵列相比，这提高了接收器的灵敏度，从而提高了检测范围，同时其它参数相同。

DRDO已经也开发了L和S波段的T/R模块并且与印度工业合作建立了本土生产基地。两个，以满足本国军用雷达开发和生产的要求的TR模块正在生产，具有以下的特点：

• 带有移相器，衰减器和单个MMIC封装上的开关的多功能模块
• 用于功率放大器的高效率LDMOS/双极技术
• 高功率接收器保护器
• 高效的热量管理

多通道多功能模拟/数字接收机

新一代有源相控阵雷达需要多功能，多通道模拟/数字接收机，并增加一些功能，如波形发生器，定时和控制器以及内置于该单元中的波束控制网络，以减小尺寸，重量，体积和界面复杂。以下单位已针对不同应用和类型的有源相控阵雷达开发。

中央单元是有源相控阵雷达的主要子系统之一。该单元生成雷达传输所需的RF信号，并将从天线阵列接收到的信号下变频为数字数据，以供信号和数据处理器单元中的进一步处理。除监控所有子模块的状态外，该装置还可用于将光束转向所需的方向。

显著特点：

• 基于DDS的激励器
• 6通道模拟接收器
• 6通道数字下变频器
• 可编程波形发生器
• I/O和定时模块
• BITE/CAL控制N/W和通道切换矩阵
• 供电单元
• 带ARINC托盘的ATR底盘，重量<28千克
• 接口

——通过光链路连接SP单元的双SFDP接口

——双重GBPS以太网接口到RP单元

——AAAU的高速LVDS接口

——RS-422接口连接到GPS和其他单元

数字接收机

现代相控阵雷达严重依赖高水平的灵活性和可编程性。数字接收机技术为这些问题提供解决方案 DRDO在全国首次开发基于FPGA的数字接收机技术，从概念阶段到成功的产品开发，满足了可重新编程的雷达系统的所有要求。

数字接收器板是来自模拟接收器的6通道(3个单声道脉冲通道，每个SLB，SLC和Guard通道)模拟第二中频信号，它们在数字下变频器中被采样并下变频为数字基带数据单元。

从这些IF采样产生的数字I/Q采样被数字脉冲压缩并转换成字。脉冲压缩的I/Q数据通过高速SFPDP链路发送到SP单元。本单元的数字波形发生器模块可生成具有0.2/0.4μs子脉冲宽度的可编程多相位编码数字脉冲编码扩展器输出。

阵列组接收器

阵列组接收器(AGR)单元是雷达系统的LRU。它安置八个相同的模拟接收器，八个数字接收器通道，瓦级控制器和电源模块。AGR单元已经在两个叠层模块中实现，即模拟接收模块(ARX)和数字接收模块(DRX)。

ARX模块集成了八个模拟接收器通道以及用于LO，IF噪声和TX驱动信号的分配网络。DRX模块集成了八个数字接收器通道，通信FPGA和电源模块。

这两个模块安装在坚固的强制风冷式机械底盘上，并带有适当的导销，安装螺钉和连接器，用于与有源天线单元，激励器和数字波束成形(DBF)单元集成。

显著功能：

• 通过双超外差转换将八个S波段接收信号转换为模拟中频电平，该转换通过八位数字接收器通道进一步转换为基带。
• 基带数据复用并通过高速光链路传输到DBF
• 通过高速光链路接收来自DBF的驻留数据，阵列控制和定时信号
• 产生定时信号以及八位模拟接收器，数字接收器通道和AU所需的控制信号
• 接收来自RF分配网络的TX驱动器，LO1，LO2和50 MHz时钟信号
• 将TX驱动器，LO1，LO2，IF噪声信号分配给模拟接收器，并将50 MHz时钟信号分配给数字接收器通道
• 应用self-BIT并将双TR模块和AGR的故障/状态报告给CU。
• 通过异步串行链路与DTRM进行通信以进行AU配置和控制。

数字波束成形技术

数字波束成形(DBF)技术是数字合成多个同时接收波束的最新技术，用于有源相位阵列雷达。基于DBF的雷达具有更宽的动态范围能力，能够自动引导空值以排除干扰噪声，有助于增强驻留时间，提高多普勒分辨率，可扩展性，可升级性和灵活性等。

DBF系统根据从阵列组接收器(AGR)的480个数字通道接收的复合视频数字信号合成数字域中的多个接收波束，并将多个波束发送到信号处理(SP)系统。 DRDO开发了DBF系统以确保可扩展性和适应性。

该系统采用高端FPGA设计，并使用高速光链路与其他子系统进行通信，并用于内部数据通信。 浮点表示已被用于确保更好的动态范围的实现。DBF硬件通过以更高的频率运行并重新使用多波束资源，以最少数量的FPGA进行了优化。

该设计已通过重新配置和重用功能实现了。通过实施内置的雷达环境模拟模块，DBF功能得到了增强。通过用户在威胁、多普勒效应参数，合成波束之间的相对衰减等信息脚本的修改，可以生成多个虚拟威胁环境。

DBF还从天线前端，TR模块，AGR接收健康信息，并将合并信息传达给雷达维护处理器。它能够配置所有AGRS并执行所有与校准相关的过程。为了独立地测试和验证所有的算法，接口等，自动测试设备(ATE)，能够模拟来自阵列的所有消息和数字影像。

DBF系统已经与中等功率的有源相控阵雷达的其他子系统集成并能够成功校准。