高功率集成数模转换技术在电子战系统中的发展
现代战争中的电子战技术
现代战争中的电子战技术在现代战争中，电子战技术已经成为战场上不可或缺的一种能力。
电子战技术的目的是通过利用电磁波谱，对敌方电子设备进行监听、干扰、破坏或欺骗，从而实现获得信息优势、消减敌人战斗能力、保护自己电子设备等多种目的。
本文将简要介绍现代战争中电子战技术的重要性和主要应用领域，并深入分析包括无线电侦察、电子干扰、电子干扰反制、电子战模拟仿真等四大方面的技术。
一、电子战技术的重要性随着现代技术的发展，各国军队的装备一直处于不断更新和升级的状态。
电子设备在现代战争中的作用越来越重要，例如通讯、导航、情报收集、望远镜、雷达等，在各个军种中都有广泛应用。
而电子设备的使用也带来了电磁波的辐射，成为了电子战的研究对象。
电子战技术的应用可以达到以下目的：首先，电子战技术可以实现情报收集和数据交换。
利用电子战技术的侦察能力，可以对敌方通讯、雷达、导航设备等进行监测并收集情报，实现获得信息的优势。
其次，电子战技术可以实现敌方电子设备的干扰和破坏。
通过利用电磁波，可以对敌方电子设备进行干扰和破坏，从而达到消减敌方作战能力和破坏敌方通讯、雷达等关键设备的效果。
最后，电子战技术可以实现自身电子设备的保护。
在现代战争中，各国军队的装备都离不开电子设备，保护这些设备的稳定和正常运转时至关重要的。
通过电子战技术的应用，可以有效保护自己的电子设备免受敌方电子设备的干扰和攻击，确保作战的顺利进行。
二、电子战技术的主要应用领域1. 无线电侦察无线电侦察是电子战技术的重要组成部分，是在战场上获取情报的一种方式。
由于现代军队装备电子通讯设备的普及，情报的传输方式已逐渐转向电子信息的传输网络。
针对敌方的通讯系统和雷达信号，无线电侦察技术可以通过收集分析电磁波，获得敌方通讯情报和雷达图像。
同时，通过无线电侦察技术还可以找到敌方侦察设备和无人机，并及时应对。
无线电侦察技术的应用可以帮助指挥员制定战略计划和作战方案，提供实时信息支持，有利于打赢战争。
电子战装备技术发展展望
电子战装备技术发展展望随着电子技术的飞速发展，电子信息技术设备已广泛渗透到各种作战装备和作战行动当中，从侦察、监视到预警，从通信、指挥到控制，从情报处理到作战决策，都离不开电子信息技术设备。
未来武器系统的先进程度将越来越取决于其电子信息系统的先进程度。
未来战争中电磁频谱控制权的斗争将会更加激烈，对电磁优势的争夺将成为交战双方争夺的制高点。
1、未来电子战装备技术的发展趋势1.1日趋一体化和通用化现代战争中，战场上的电磁环境日益复杂，以往那种彼此分立、功能单一的电子战装备已远远不能适应作战需要了。
一体化和通用化已成为当前电子战装备发展的重点和未来电子战装备总的发展方向。
所谓一体化，就是将功能相近、相互关联的数个设备组合成一个系统，从而简化系统，实现资源共享，提高电子战装备的信息综合能力和快速反应能力，同时对付多种威胁。
如美军的F-4G"野鼬鼠"电子战飞机，将雷达告警系统、双模干扰吊舱、箔条和闪光弹投放系统、反辐射导弹发射系统与机上的雷达、导航、显示等电子系统组合成一个有机整体，对敌方雷达告警、识别和精确定位，然后酌情施放电子干扰软杀伤或发射反辐射导弹硬摧毁。
所谓通用化，是指电子对抗系统的设备普遍采用标准化的模块结构，通过组建多种作战平台通用的弹性系统骨架，使不同的系统、设备之间尽可能拥用相同的电子模块，相互之间可以通用，根据不同的对抗对象快速组装成功能不尽相同的电子战装备。
这样，避免了设备的重复研制，降低了成本造价；减少了设备、器件的种类，简化了系统的后勤保障和技术维护；并最终有效地提高电子对抗系统的反应速度和作战效能。
例如，美国现装备使用的电子对抗设备的型号达200多种，这些装备的设计、生产和维护极为复杂。
而目前美军F－15战斗机上所使用的AN／ALQ－135电子干扰系统以及新研制的AN／ALQ －165电子干扰系统，则都遵循了新的模块化设计原则。
法国研制成功的TMV-433电子战装备，既可用于舰船、潜艇上，又可用于直升机、巡逻机和海岸上，并能够根据作战平台不同，调整系统组件。
飞行器电子系统集成技术的发展趋势
飞行器电子系统集成技术的发展趋势在当今科技飞速发展的时代，飞行器电子系统集成技术正经历着深刻的变革。
从民用客机到军用战机，从无人机到太空飞行器，电子系统在飞行器的性能、安全性、可靠性以及智能化等方面都发挥着至关重要的作用。
过去几十年里，飞行器电子系统经历了从简单的独立设备到复杂集成系统的演变。
早期的飞行器电子设备功能单一，相互之间的联系较为松散。
随着半导体技术、计算机技术和通信技术的不断进步，电子系统逐渐走向集成化，各个子系统之间的协同工作能力不断增强。
当前，飞行器电子系统集成技术呈现出以下几个显著的发展趋势。
一是高度集成化。
集成电路的发展使得更多的功能可以集成在一个芯片上，从而减小了系统的体积、重量和功耗，提高了系统的可靠性。
例如，现代的飞行控制计算机不再是由多个分离的电路板组成，而是采用高度集成的芯片，能够同时处理飞行姿态控制、导航计算、发动机控制等多种任务。
二是智能化。
随着人工智能技术的发展，飞行器电子系统正变得越来越智能。
例如，自动驾驶系统能够根据飞行环境和任务需求自主决策飞行路径和飞行模式，提高飞行的安全性和效率。
智能故障诊断系统能够实时监测系统的运行状态，及时发现并诊断故障，为维修人员提供准确的故障信息和维修建议。
三是网络化。
网络技术的发展使得飞行器内部各个电子系统之间以及飞行器与地面控制站之间能够实现高速、可靠的数据传输。
通过网络化，不同的系统可以共享信息，协同工作，提高整体性能。
例如，飞机上的航电系统、飞控系统和发动机控制系统可以通过网络实时交换数据，实现更加精确的控制和优化。
四是软件定义化。
软件在飞行器电子系统中的作用越来越重要，通过软件定义的方式，可以更加灵活地配置系统功能，快速适应不同的任务需求。
例如，通过更新软件，可以改变雷达的工作模式和参数，使其在不同的作战环境中发挥最佳性能。
在高度集成化方面，为了实现这一目标，需要解决一系列技术难题。
首先是散热问题，高度集成的芯片会产生大量的热量，如果不能有效地散热，将会影响系统的性能和可靠性。
高功率微波武器，未来战场的重要利器，美国已经研究至第二代
高功率微波武器，未来战场的重要利器，美国已经研究至第二代俄乌冲突期间，美国一高级研究员撰文，建议乌克兰使用CHAMP等高功率微波武器对付境内俄军。
此武器能够干扰和摧毁俄军的电子设备，从而使得俄军战机无法起飞，以及所有现代化大型武器都丧失作战能力。
这样俄军的战斗力就会骤减，有利于乌克兰进行有效的反击，而且这种武器不会对自然环境造成任何影响。
美国这位高级研究员的这番言论引起了很多人的注意，其中肯定也包括美国高层，那么问题来了，美国高层下一步会不会将此物器援助给乌克兰？现代战争中电子化程度不断提高，所以电子战成为了重要的攻防作战手段，有着直接影响战局的重要地位。
电子战的攻击重点就是干扰或摧毁敌方各类作战系统。
比如在海湾战争中，就是由于联军高强度电子战的打击下，75%的伊军电子系统都无法正常工作，这也使伊军成了战局中的“聋子、瞎子”。
所以在保护己方电子系统的同时去攻击敌方电子系统的斗争，就成为了现代战争中除了海、陆、空之外的第四维战场，开战双方会将电子战贯穿于战争的始终。
这也说明了在未来高科技战争中，电子战将发挥巨大作用，在电子战上不占优势就更谈不上制空、制海、制陆权了。
而波武器作为电子战中的重要利器，近来也是越来越受到军事上的重视。
其中微波武器，激光武器与声波武器等都统称为波武器，咱们这次主要讲的就是微波武器。
微波武器中的微波指的是频率在300兆赫兹至300集赫兹的电磁波，是无线电波中的一个有限频带的简称。
也就是波长在一毫米到一米之间不含一米的电磁波。
是毫米波、厘米波、分米波的统称，微波频率比一般的电波频率高，所以也被称为超高频电磁波。
微波武器又被称为射频武器或电磁脉冲武器，它利用高频率的电磁波辐射去破坏目标设备。
就好比生活中常见的用微波炉加热食物一样，微波武器用的也是同样的原理去对电子设备造成烧毁破坏。
通常情况下微波武器是由微波产生器、定向发射天线与控制装置等部分组成的，可以在超远距离对目标电子设备进行干扰，在近距离时可以产生破坏效果。
信息化作战中的电子战装备与技术发展
信息化作战中的电子战装备与技术发展信息化作战已成为现代军事领域中的重要组成部分。
在这个数字化的时代，电子战装备的发展和技术的进步对于保障作战能力至关重要。
本文将介绍信息化作战中的电子战装备与技术发展的现状和趋势。
一、电子战装备的分类根据作战任务和使用环境的不同，电子战装备可以分为电子侦察装备、电子对抗装备和电子保护装备三大类。
1. 电子侦察装备电子侦察装备主要用于收集和分析对方电磁信号，获取有关敌情、敌情态势和敌方作战指挥系统等重要信息。
这类装备包括电子侦察舰、侦察飞机以及地面电子侦察设备等。
它们通过对电磁信号的探测和分析，为我方提供精确的敌情信息，为作战指挥决策提供依据。
2. 电子对抗装备电子对抗装备针对敌方电磁系统进行干扰和破坏，以削弱敌方作战能力。
这类装备包括电子干扰弹、电子干扰车辆和电子干扰飞机等。
它们通过发送特定的电磁信号，扰乱敌方系统的正常运行，使其在战斗中陷入被动，从而为我方作战争取胜提供有利条件。
3. 电子保护装备电子保护装备主要用于保障我方通信和指挥控制系统的安全性，防止被敌方侦察和攻击。
这类装备包括密码通信设备、反侦察雷达和抗干扰通信设备等。
它们通过加密和反侦察手段，确保我方的通信系统和指挥控制系统不被敌方获取和破坏，并能够有效地抵御敌方的干扰。
二、电子战技术发展随着科技的进步，电子战技术也在不断发展。
以下是一些目前值得关注的技术领域。
1. 人工智能技术人工智能技术在电子战中的应用前景广阔。
通过机器学习和深度学习等技术，人工智能可以提高电子战装备的自动化水平和智能化程度，增强实时决策和快速反应能力。
2. 网络化技术网络化技术在电子战中的作用日益重要。
通过建立高速、安全的信息传输网络，可以实现电子战装备之间的协同作战和信息共享，提高整体作战效能。
3. 光电技术光电技术的应用为电子战装备的侦察和干扰手段提供了新的选择。
例如，红外干扰技术可以对敌方红外制导武器进行干扰，削弱其精确打击能力。
高功率微波(HPM)在雷达和电子战中的应用研究与分析
高功率微波（HPM）在雷达和电子战中的应用研究与分析高功率微波（High Power Microwaves，HPM）在雷达和电子战中的应用研究与分析一、引言高功率微波（HPM）技术是近年来雷达和电子战领域的研究热点之一。
HPM技术以其高功率、高频率、高脉冲能量等特点，能够对敌方雷达和通信系统等电子设备造成严重干扰，从而破坏敌方的信息传输与定位能力，具有重要的军事应用价值。
然而，目前关于HPM技术在雷达和电子战中的应用研究还存在一些局限性和不足之处，需要对其进行深入分析和研究。
本研究旨在根据已有的研究成果，通过实验和调查采集数据，对高功率微波在雷达和电子战中的应用进行分析和研究，并提出新的观点和方法，为解决实际问题提供有价值的参考。
二、研究方案1.目标本研究的目标是通过深入研究高功率微波（HPM）技术在雷达和电子战中的应用，分析其优势和不足，探讨其应用前景和发展趋势。
2.研究方法（1）文献资料收集和整理：对国内外相关领域的研究文献进行广泛收集，包括已有的研究成果、案例分析、相关报告等。
（2）实验设计：根据研究目标，利用实验室设备进行实验，并记录实验数据。
（3）数据采集：通过实验和调查采集有关高功率微波在雷达和电子战中的数据，包括干扰效果、能耗、辐射特性等。
（4）数据分析：对采集到的数据进行整理、分类、统计和分析，寻找数据之间的关联规律，并进行量化分析。
（5）结果验证和实现：通过对实验结果和数据分析的验证，进一步研究性能分析及在雷达和电子战中的应用价值，提出创新观点和方法。
3.研究内容（1）HPM技术在雷达中的应用研究：探究HPM技术在雷达除障、干扰等方面的应用效果，分析HPM技术对雷达系统性能的影响。
（2）HPM技术在电子战中的应用研究：研究HPM技术在电子战中的应用场景、效果和局限性，分析其在电子干扰、无源侦测等方面的作用。
（3）HPM技术的辐射特性研究：研究HPM技术的辐射特性，包括频谱、干扰范围、辐射损耗等方面的性能及其对电子设备的影响。
功率半导体器件与功率集成技术的发展现状及展望
功率半导体器件与功率集成技术的发展现状及展望下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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超级计算机技术的军用价值与发展趋势
超级计算机技术的军用价值与发展趋势随着科技的不断发展，超级计算机的技术应用越来越广泛，它们既可以用于商业领域的数值计算和数据处理，也可以应用于军事领域。
超级计算机在军事领域的应用价值很大，对于军事科技的发展也有着极其重要的作用。
一、超级计算机技术在军事领域的应用价值超级计算机可以帮助解决大量数据处理、计算复杂性大的科学计算等问题。
在军事领域中，超级计算机可以用于模拟和预测战争情况，对于战争策略的制定有着重要的作用。
例如，在战争中，使用超级计算机模拟敌方行动路径，可以为军方提供更加精准的信息，从而更有效地制定战略。
同时，超级计算机也可以用来进行武器系统的设计和仿真测试，例如在损毁模拟、零件磨损测试、气动声学设计等领域。
超级计算机也可以在研发高新技术方面发挥巨大作用。
例如，在基因组学领域，超级计算机可以用于高速计算DNA序列，从而加速研究过程和结果。
此外，超级计算机还可以支持动态计算、图像处理、数据挖掘和人工智能等技术的发展，为军事领域中一系列的任务提供支持。
二、超级计算机在军事领域的发展趋势超级计算机在军事领域的应用越来越广泛，这与超级计算机自身的发展趋势密不可分。
未来，超级计算机将继续朝着更高的性能和更广泛的应用方向发展。
其中，以下三个方面值得注意：1. 提高能源效率超级计算机在高性能计算方面往往需要消耗大量的电能，这对于能源的投资和供应成本是一个挑战。
为了提高超级计算机的可持续性，发展趋势是要减少能源消耗。
因此，在未来的技术发展中，目标是提高效率，也就是提高性能水平和质量的基础上，减少能源的消耗。
这必然要求新材料、新技术的研发。
2. 发挥计算机自身优势发展趋势是，超级计算机将会进一步发挥自身计算能力的优势，为军事领域提供更加精准、可靠的决策支持和计算服务。
例如，可以通过软件或硬件架构的改变，进一步提高超级计算机的并行处理和存储能力，实现超大规模的数据计算和深度学习。
3. 科技交叉的发展未来的发展趋势还将会是在军事领域与其他领域的深度融合，利用交叉创新的方式来发挥超级计算机在军事领域中的价值。
电子战系统发展趋势
电子战系统发展趋势
首先，电子战系统的发展趋势是向全频段、全域、全天候、全方位的
电子战能力发展。
全频段指电子战系统能够对从低频到高频的各种频率段
的电子信号进行探测和干扰；全域指电子战系统能够在陆地、海上、空中
和太空等各种作战环境下发挥作用；全天候指电子战系统能够在各种天气
条件下工作；全方位指电子战系统能够对来自不同方向的信号进行探测和
干扰。
其次，电子战系统的发展趋势是向智能化、自主化和协同化方向发展。
智能化指电子战系统具备自主判断和决策能力，能够自动分析和识别各种
电子信号，从而精确干扰敌方的通信系统；自主化指电子战系统能够根据
作战环境和任务要求，自主选择最佳的作战方式和策略；协同化指电子战
系统能够与其他战术系统进行联合作战，共同发挥优势，提高战场信息优势。
再次，电子战系统的发展趋势是向多能并存、多层次、全球化方向发展。
多能并存指电子战系统能够同时进行电子侦察、电子干扰和电子防护
等多种任务；多层次指电子战系统能够同时应用于战术、战役和战略层面，形成一体化的电子战体系；全球化指电子战系统能够在全球范围内进行协
同作战，实现远程和跨域作战。
最后，电子战系统的发展趋势是向信息化、网络化和虚拟化方向发展。
信息化指电子战系统能够对海量的信息进行处理和分析，从中提取有用的
情报；网络化指电子战系统能够与其他战术系统进行网络互联，实现信息
共享和协同作战；虚拟化指电子战系统能够利用虚拟技术进行仿真和训练，提高作战效能和实战能力。
特种装备中的电子战技术概览
特种装备中的电子战技术概览电子战技术是现代战争中极为重要的一项技术，它以电磁波为手段，用于干扰、破坏或迷惑敌方电子系统，对抗其通信、导航、雷达等武器系统的正常工作。
在特种装备领域，电子战技术具有重要的作用，本文将对特种装备中的电子战技术进行概览。
一、特种装备中的电子战技术分类1. 电子干扰技术电子干扰技术是电子战的基础和核心技术，它通过发送有针对性的电磁干扰信号，干扰、扰乱、瘫痪敌方电子设备的正常工作。
特种装备中常用的电子干扰技术包括雷达干扰、通信干扰、导航干扰等。
2. 电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术用于减弱电磁波的传输和辐射，降低特种装备被敌方电子设备侦测和跟踪的概率。
它通过使用屏蔽材料、线路布置优化等手段，使特种装备在电磁波频段的特征得到减弱，从而提高隐蔽性和生存能力。
3. 电子对抗技术电子对抗技术是指通过进行主动的电磁波干扰或防御，使特种装备免受敌方电子攻击的技术。
它包括了电磁态势感知、频谱监测、电子对抗干扰、电子反制等技术手段，用于提高特种装备的战场生存能力和打击效能。
二、特种装备中的典型电子战技术应用1. 空中电子战技术应用在特种装备的空中平台上，电子战技术被广泛应用于作战任务中。
比如，电子干扰装备可以干扰敌方雷达系统的正常工作，使其失去目标探测和跟踪能力。
电磁屏蔽技术可以减小飞行器在电磁波频段上的特征，提高隐蔽性。
电子对抗技术可以增强飞行器的自卫能力，有效抵抗敌方电子攻击。
2. 水面电子战技术应用在特种装备的水面平台上，电子战技术同样起到关键作用。
通过电子干扰装备，水面特种装备可以实施雷达干扰，干扰敌方导弹系统的正常工作，使其无法锁定和命中目标。
电磁屏蔽技术可以减小水面特种装备在电磁波频段上的特征，提高其隐蔽性。
电子对抗技术可以帮助水面特种装备减轻敌方电子攻击，提高自身生存能力。
3. 陆地电子战技术应用在特种装备的陆地平台上，电子战技术同样发挥重要作用。
一个典型的例子是通过电子干扰技术来扰乱敌方通信系统，破坏其指挥控制能力。
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中图分类号:TN792;TN97 文献标志码:A 文章编号:1674-2230(2013)02-0030-04收稿日期:2012-08-27;修回日期:2012-09-29作者简介:沈妮(1982)),女,工程师;谢伟(1982)),男,工程师;陈东(1982)),男,工程师;朱江(1980)),男,工程师。
高功率集成数模转换技术在电子战系统中的发展沈 妮,谢 伟,陈 东,朱 江(电子信息控制重点实验室,成都610036)摘要:电子战系统的干扰电路一直采用数模转换器和功率放大器两种分离器件来设计。
随着自适应无线电技术的发展,未来的干扰信号频谱必须纯净才能避免干扰自身其他信号,这就要求硬件电路必须提高带宽、功率以及线性度等性能。
首先介绍了PowerDAC 概念及关键技术,着重分析了相对传统设计的优势,最后论述了Po werDAC 在未来电子战装备中的发展。
关键词:高功率数模转换;电子战;GaN DOI:10.3969/j.issn.1674-2230.2013.02.007Development of Power DAC in Electronic Warfare SystemS HEN Ni,XIE Wei,C HEN Dong,ZHU Jian g(Science and Technology on Electronic Information Control Laboratory,Chengdu 610036,China)Abstract:DAC and power amplifier are always the two parts of the jammer electrical circuit in EW syste m.As adaptive radio technology developing,jamming signal spectrum must be pure in order to avoid to jam our or friendly signal in the future,so the requirement of hard ware performance concen -trates on signal band width,power and linearity.As a new component,the key of power DAC design is introduced,and the future advantages are mainly described compared to the traditional design.F-i nally,the develop ment proposal for power DAC in future electronic warfare system is proposed.Key words:p ower DAC;electronic warfare;GaN1 引言未来战场是一个充满高密度电磁波的复杂环境,管理电磁干扰、有源传感器和通信,已变得越来越重,而如何有效管理这些设备对电磁频谱的占用是各国军事领域需要攻克的难题。
近年来,随着跳频雷达等新体制雷达的出现,未来电子战系统对自适应无线电信号的需求越来越强烈。
为了充分利用射频频谱,未来的电子战系统将在多个频率范围内操作,这就要求射频输出电路的模拟器件能够在多个小带宽中运行。
比如,如果干扰机必须在它们各自的频带内有效地干扰电子威胁,那么干扰电路中的模拟器件也必须在各自的频带内有足够的输出功率。
为了使输出功率和效率最大化,这些模拟器件必须工作在饱和区域附近,这样就损失了线性并有可能发生溢出,从而引起干扰其他系统。
由此,需要用集成化的设计代替分离的设计,以解决频谱干扰问题,而高功率集成数模转换技术就是为解决这一问题而提出的关键技术。
2 Power DAC 的概念、优势及关键技术2.1 Power DAC 的概念高功率集成数模转换技术(Power DAC)是美30沈 妮,谢 伟,陈 东,朱 江高功率集成数模转换技术在电子战系统中的发展电子信息对抗技术#第28卷2013年3月第2期国国防研究技术中心为系统办公室于2011年1月发布的最新研究方向[5]。
该技术将数模转换器和高功率放大器集成到一个器件中,来实现器件的高功率、宽带、高效率、高线性射频和微波频率等功能,它用集成化技术来取代分离的数模转换器和高功率放大器来提高系统性能,减少电磁波自杀行为,并降低功耗、系统尺寸和重量。
2.2 PowerDAC 的结构传统的射频输出电路的设计方法是,数字信号通过DAC 转换成模拟信号,混频,然后用功率放大器(PA)放大后输出,如图1所示。
在这个设计中,现有的PA 芯片技术能够提升输出功率等级,工作点从1dB 压缩点回退技术,能带来很好的线性输出。
线性PA 静态电流保持稳定,但效率变低,以致系统功耗过大,最终,低效率限制了PA 的输出功率。
开关PA 可以提高效率,但需要预失真处理、用非线性器件(LINC)进行线性放大和包络消除和恢复等手段配合,而这些手段仅在几个相关瞬时频带内有效。
另外,开关PA 的调谐共鸣器本身也限制了PA 有效的部分带宽。
因此,为了使高输出功率、高效率、宽带和高线性能够兼得,需要一个创新的设计思路。
图1 传统高功率射频信号电路PowerDAC 具有基于高度集成的分布式结构[6],如图2所示。
如何在一个紧凑的格式里实现频谱纯净、宽带操作、高功率和高效率是开发本技术的目的。
PowerDAC 的材料使用大量硅和锗化硅元素,集成的半导体元件都有较高的击穿电压。
所采用的结构包括并行和串行两种,这两种结构各具优势。
并行结构可能可以分散功率性能,在每个节点处减小对带宽的需求;而串行结构可能会暂时分散功率性能,或强化连续信号处理增益。
数字信号首先进入先进信号处理模块,该模块的数模转换算法输出的信号比普通数模转换算法输出信号的带宽更宽。
输出的多路模拟信号进入高效率开关放大器单元,在这里,多路信号的功率被分别放大,然后进入重构滤波器进行线性重合,从而输出宽带、高功率、高线性的射频信号。
图2 Power DAC 预研结构模型因为使用创新型结构,Power DAC 将具有建立时间为2ns,效率60%,能工作在GHz 频段,全频段内单调谐噪声和失真80dB 、双调谐互调失真70dB,噪声功率比(NPR [4])60dB [5],同时产生8通道同步信号等良好的性能指标。
过去分离器件的效率为20%到50%不等,由此可见,应用该技术制造的器件能得到更高的效率,并能使系统在超宽泛的工作带宽和瞬时带宽内工作,输出信号低失真、线性度高,系统效率显著提高。
2.3 PowerDAC 的关键技术(1)基于多种材料的微波集成电路技术,即采用C MOS 、硅锗和GaN(氮化镓)的射频/微波集成电路[6]。
C MOS 和硅锗是目前制作芯片的主要材料,GaN(氮化镓)作为武器装备电子系统的新材料早已不陌生,但将这三种材料一起加入到器件的制作过程中却是首次。
(2)单类电路或多类电路集成技术。
主要包括芯片集成电路与微波电路集成技术,微电子机械器件(ME MS)与微电子电路结合技术。
Power -DAC 将采用ME MS 工艺集成多个微电子电路,Po werDAC 中的数模转换电路将能工作在微波频率上,但不拘泥于传统的分离器件如高功率数模转换器、分布式横向截断FI R 滤波器,以及快速可调谐高功率宽带有源滤波器等,它将分离器件的带宽和有效功率合并。
在高功率的情况下,能提供GHz 以上的高噪声功率比信号。
(3)具有线性化和低失真特点的高功率放大器技术。
这个技术主要通过对采用新型材料Ga N (氮化镓)制造的射频/微波集成电路来实现。
3 高功率数模转换技术在电子战系统中的发展优势未来电子战系统,要在复杂的电磁环境下取得频谱的控制权,还要不断提高平台通用性,提高31电子信息对抗技术#第28卷2013年3月第2期沈 妮,谢 伟,陈 东,朱 江高功率集成数模转换技术在电子战系统中的发展总体设计能力,另一方面,新材料新器件的使用也是非常重要的一环。
作为集新材料新集成技术的典范,高功率数模转换技术不仅在雷达与通信系统上有很高的使用价值,在电子对抗系统中也有广泛的应用前景,它在未来电子干扰装备中的发展主要有以下三点。
3.1新材料促进系统实现高功率、宽带操作Po werDAC是首次采用C MOS、硅锗和GaN(氮化镓)的射频/微波集成电路。
GaN是一种宽带隙化合物半导体材料,与任何其他固态技术相比,这种材料可以在更广的频段提供更高的功率密度(每毫米栅极长度)。
研究证明,采用GaN(氮化嫁)材料的高击穿电压的复合半导体芯片,输出功率已达到10W以上[3],频率范围在219GHz之间,功率可调,效率最高可提高25%。
相比目前基于GaA的微波单片集成电路(MMIC)放大器,采用GaN制作的MMIC具有更高的功率,目前这种材料的应用发展十分迅速,已经在美军驻伊拉克陆军使用的遥控简易爆炸装置(IED)干扰机中得到广泛使用,据美军称采用新材料的IE D干扰机比过去能得到功率更高的干扰信号[7]。
另外,据正在开发/下一代干扰机0(NGJ)的美国海军项目的官员透露,NGJ将采用更高功率的固态干扰机取代ALQ-99战术干扰机,这就需要T/R组件采用功率更高的放大器。
目前基于GaA MMIC的固态放大器能够多产生30%的功率,而采用Ga N生成的功率是采用GaA生成的功率的3至5倍,以X波段为例,基于GaN的功率放大器可以提供100多瓦的功率。
由此可见,采用GaN制造的PowerDAC应用在电子战系统中,将是未来的必然趋势。
3.2高通用性和集成技术帮助系统实现多平台一体化集成在联合作战体系中,电子战装备不再是独立存在的,同一作战平台上往往要搭载多个电子战子系统,侦察系统、定位系统和干扰系统往往要配合行动,因此对系统各个功能模块的可重构性的需求越来越迫切。
PowerDAC采用的单类电路和多类电路的集成技术,以及其简约的结构使其自身的适应性大大提高,它能够应用在多种电子对抗装备电路中,这样就大大提高了电路设计的灵活性,更大大提高了系统的集成程度,能很好地满足未来电子战系统宽频段,多系统一体化的需求。
同时,采用PowerDAC还能大大缩小系统的尺寸。
2011年6月,日本富士实验室宣布成功开发了采用氮化镓(GaN)收发(T/R)组件。
该组件能输出10W功率,可以工作在C到Ku波段。
这项技术可将以前工作在不同波段的输出设备整合到一个单一组件上,从而可以开发出更小更轻的雷达设备[2]。
3.3高线性度输出保证频谱纯度未来的电子战场最宝贵的资源是频谱,谁能有效利用宝贵的频谱资源,谁就获得了战争的主动权。