高功率雷達發射機與數字接收機
高功率雷達發射機
雷達發射機用於將射頻信號放大到所需電平，並通過波導等傳輸線傳輸到天線。DRDO成功地為不同的地面雷達系統設計和開發了最先進的高功率發射機。基於TWT的發射機可實現相干放大，從而實現55dB量級的MTI改進係數。
完整的高壓電源，控制和保護方案以及調製器採用當前最先進的高壓工程技術和開關模式電源轉換技術進行內部設計，以確保可靠運行。用於實現地面高功率發射機的技術已經很成熟。目前正在升級以實現緊湊型機載發射機。
高壓電源
高壓電源是以高頻(20kHz)工作的串聯諧振轉換器(SRC)實現的。SRC有效地利用高壓高頻變壓器的寄生元件如漏感等優點。任何開關模式電源中的關鍵設計問題之一是具有SRC功能的軟開關，可降低EMI，降低開關損耗並降低功率器件上的壓力。
使用相移控制和精心設計的控制迴路來調節輸出電壓，以實現對於形成基本因素的TWT的陰極電壓達到0.0005％量級的所需脈衝至脈衝調節，以實現低相位 發射的RF信號中的雜訊。高功率絕緣柵雙極晶體管(IGBT)已被用作開關器件。
高壓工程
TWT需要-46kVDC的陰極電源和33kVDC的集電極電源。由於高電壓，高頻率，高功率和高功率密度都要一起處理，因此實現用於高功率發射機的電源是一項具有挑戰性的任務。
使用環氧樹脂作為介電材料的固體封裝已經用於變送器中，用於不同低功率高壓(HV)元件，即高壓探頭，高壓電阻器和高壓二極體的高壓絕緣要求。液態電介質如硅油已用於具有較高功率的組件，如EHT變壓器和限流電阻。
法拉第籠是為浮動甲板調製器(FDM)而建造的，該調節器容納與電網供電有關的所有電子組件以及以較低功率運行的TWT燈絲電源。
因此，這些元件可以安裝在法拉第籠內的PCB上，而無需擔心過度的場梯度或電介質封裝的必要性。已經開發了特殊的HT連接器來製造EHT互連，從而避免暴露的EHT端子。
該技術已被用於實現所有的中距3D監視雷達系統的高功率發射機。
C波段發射器
重新對S波段發射器進行部分配置，就可以實現C波段發射器。
顯著特徵：
射頻功率輸出：平均3千瓦
相位雜訊：在載波偏移100Hz處優於-75dBc/Hz
雜波：- 60dBc諧波(帶濾波器)和-70dBc非諧波
目前正在生產中的部隊水平雷達(TLR)已經使用機械重置發射機。
緊湊型機載發射機
發射機技術已經升級到了可以達到緊湊、輕量、機載發射機的要求。由於尺寸和重量方面的嚴格要求，已計劃大量使用表面貼裝電力電子元件，新型平面變壓器，高效開關，創新電路和封裝技術，以實現高功率密度。
利用SRC中的相位調製技術以及Helix系列調節器(HSR)的幫助，可以對陰極電源進行精確調節，以獲得所需的相位雜訊和TWT放大器的穩定性。目前正在進行機載發射機的原型開發。
發送/接收模塊(T/R modules)
有源電子掃描陣列(AESA)技術以前所未有的可靠性，卓越的性能，計算機控制的光束方向和形狀(以微秒為單位)，已經改變了戰場空間的掃描方式，目標信息獲取和目標參與。
AESA的基本構建模塊是傳輸接收模塊或TR模塊。它是獨立的微型發射器和接收器，組成一個AESA天線元件，並包含低雜訊接收器，功率放大器和數字控制相位/延遲和增益元件。
該技術顯著提高了電源效率，天線低副瓣和自適應零點位置以抵消干擾。AESA的支持技術是單晶元上的砷化鎵(GaAs)微波單片集成電路(MMIC)和混合微波集成電路。該技術使工業能夠以低成本批量生產具有高可靠性和可重複性的TR模塊。DRDO與工業夥伴一起開發了TR模塊技術。
AESA中的天線的降噪能力優越於低雜訊接收器中的天線。與無源相控陣和機械控制陣列相比，這提高了接收器的靈敏度，從而提高了檢測範圍，同時其它參數相同。
DRDO已經也開發了L和S波段的T/R模塊並且與印度工業合作建立了本土生產基地。兩個，以滿足本國軍用雷達開發和生產的要求的TR模塊正在生產，具有以下的特點：
帶有移相器，衰減器和單個MMIC封裝上的開關的多功能模塊
用於功率放大器的高效率LDMOS/雙極技術
高功率接收器保護器
高效的熱量管理
多通道多功能模擬/數字接收機
新一代有源相控陣雷達需要多功能，多通道模擬/數字接收機，並增加一些功能，如波形發生器，定時和控制器以及內置於該單元中的波束控制網路，以減小尺寸，重量，體積和界面複雜。以下單位已針對不同應用和類型的有源相控陣雷達開發。
中央單元是有源相控陣雷達的主要子系統之一。該單元生成雷達傳輸所需的RF信號，並將從天線陣列接收到的信號下變頻為數字數據，以供信號和數據處理器單元中的進一步處理。除監控所有子模塊的狀態外，該裝置還可用於將光束轉向所需的方向。
顯著特點：
基於DDS的激勵器
6通道模擬接收器
6通道數字下變頻器
可編程波形發生器
I/O和定時模塊
BITE/CAL控制N/W和通道切換矩陣
供電單元
帶ARINC托盤的ATR底盤，重量
介面
——通過光鏈路連接SP單元的雙SFDP介面
——雙重GBPS乙太網介面到RP單元
——AAAU的高速LVDS介面
——RS-422介面連接到GPS和其他單元
數字接收機
現代相控陣雷達嚴重依賴高水平的靈活性和可編程性。數字接收機技術為這些問題提供解決方案 DRDO在全國首次開發基於FPGA的數字接收機技術，從概念階段到成功的產品開發，滿足了可重新編程的雷達系統的所有要求。
數字接收器板是來自模擬接收器的6通道(3個單聲道脈衝通道，每個SLB，SLC和Guard通道)模擬第二中頻信號，它們在數字下變頻器中被採樣並下變頻為數字基帶數據單元。
從這些IF採樣產生的數字I/Q採樣被數字脈衝壓縮並轉換成字。脈衝壓縮的I/Q數據通過高速SFPDP鏈路發送到SP單元。本單元的數字波形發生器模塊可生成具有0.2/0.4μs子脈衝寬度的可編程多相位編碼數字脈衝編碼擴展器輸出。
陣列組接收器
陣列組接收器(AGR)單元是雷達系統的LRU。它安置八個相同的模擬接收器，八個數字接收器通道，瓦級控制器和電源模塊。AGR單元已經在兩個疊層模塊中實現，即模擬接收模塊(ARX)和數字接收模塊(DRX)。
ARX模塊集成了八個模擬接收器通道以及用於LO，IF雜訊和TX驅動信號的分配網路。DRX模塊集成了八個數字接收器通道，通信FPGA和電源模塊。
這兩個模塊安裝在堅固的強制風冷式機械底盤上，並帶有適當的導銷，安裝螺釘和連接器，用於與有源天線單元，激勵器和數字波束成形(DBF)單元集成。
顯著功能：
通過雙超外差轉換將八個S波段接收信號轉換為模擬中頻電平，該轉換通過八位數字接收器通道進一步轉換為基帶。
基帶數據復用並通過高速光鏈路傳輸到DBF
通過高速光鏈路接收來自DBF的駐留數據，陣列控制和定時信號
產生定時信號以及八位模擬接收器，數字接收器通道和AU所需的控制信號
接收來自RF分配網路的TX驅動器，LO1，LO2和50 MHz時鐘信號
將TX驅動器，LO1，LO2，IF雜訊信號分配給模擬接收器，並將50 MHz時鐘信號分配給數字接收器通道
應用self-BIT並將雙TR模塊和AGR的故障/狀態報告給CU。
通過非同步串列鏈路與DTRM進行通信以進行AU配置和控制。
數字波束成形技術
數字波束成形(DBF)技術是數字合成多個同時接收波束的最新技術，用於有源相位陣列雷達。基於DBF的雷達具有更寬的動態範圍能力，能夠自動引導空值以排除干擾雜訊，有助於增強駐留時間，提高多普勒解析度，可擴展性，可升級性和靈活性等。
DBF系統根據從陣列組接收器(AGR)的480個數字通道接收的複合視頻數字信號合成數字域中的多個接收波束，並將多個波束髮送到信號處理(SP)系統。 DRDO開發了DBF系統以確保可擴展性和適應性。
該系統採用高端FPGA設計，並使用高速光鏈路與其他子系統進行通信，並用於內部數據通信。 浮點表示已被用於確保更好的動態範圍的實現。DBF硬體通過以更高的頻率運行並重新使用多波束資源，以最少數量的FPGA進行了優化。
該設計已通過重新配置和重用功能實現了。通過實施內置的雷達環境模擬模塊，DBF功能得到了增強。通過用戶在威脅、多普勒效應參數，合成波束之間的相對衰減等信息腳本的修改，可以生成多個虛擬威脅環境。
DBF還從天線前端，TR模塊，AGR接收健康信息，並將合併信息傳達給雷達維護處理器。它能夠配置所有AGRS並執行所有與校準相關的過程。為了獨立地測試和驗證所有的演算法，介面等，自動測試設備(ATE)，能夠模擬來自陣列的所有消息和數字影像。
DBF系統已經與中等功率的有源相控陣雷達的其他子系統集成並能夠成功校準。
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