eng
Выпуск #8/2019
Ю. Мякочин, М. Бирюков
Миллиметровые радары АО «ПКК Миландр» для применения на автотранспорте и в системах безопасности
Миллиметровые радары АО «ПКК Миландр» для применения на автотранспорте и в системах безопасности
Просмотры: 1691
DOI: 10.22184/1992-4178.2019.189.8.90.95
Рассмотрен ряд приборов группы компаний АО «ПКК Миландр» – автомобильный радар, блок управления безопасностью автомобиля, однолучевой радар и СВЧ-приемопередатчики, – предназначенных для реализации функций интеллектуальной системы помощи водителю (Advanced Driver-Assistance Systems, ADAS) и построения систем контроля дорожного трафика, охраны периметра, определения скорости и дальности объектов.
Рассмотрен ряд приборов группы компаний АО «ПКК Миландр» – автомобильный радар, блок управления безопасностью автомобиля, однолучевой радар и СВЧ-приемопередатчики, – предназначенных для реализации функций интеллектуальной системы помощи водителю (Advanced Driver-Assistance Systems, ADAS) и построения систем контроля дорожного трафика, охраны периметра, определения скорости и дальности объектов.
Теги: automotive radar car safety control unit microwave transceiver автомобильный радар блок управления безопасностью автомобиля свч-приемопередатчик
Миллиметровые радары
АО «ПКК Миландр» для применения
на автотранспорте
и в системах безопасности
Ю. Мякочин 1, М. Бирюков 2
Высокочастотная (ВЧ) и сверхвысокочастотная (СВЧ) электроника в России имеет богатую историю. Сегодня СВЧ является одним из активно развивающихся направлений во многих областях электроники как специального, так и гражданского назначения. СВЧ‑приборы применяются в автомобилестроении, радиосвязи (в том числе в сетях нового поколения 5G), медицине, автоматизации и контроле качества производства, контроле дорожного движения, охранных системах и беспилотных летательных аппаратах. Компания АО «ПКК Миландр» ведет активные работы как по разработке собственных СВЧ‑микросхем, так и по созданию приборов СВЧ‑электроники, в которых они могут быть применены и востребованы рынком. В статье рассказывается о ряде приборов группы компаний АО «ПКК Миландр» – автомобильном радаре, блоке управления безопасностью автомобиля, однолучевом радаре и СВЧ‑приемопередатчиках, – предназначенных для реализации функций интеллектуальной системы помощи водителю (Advanced Driver-Assistance Systems, ADAS) и построения систем контроля дорожного трафика, охраны периметра, определения скорости и дальности объектов.
В АО «ПКК Миландр» идет разработка автомобильного радара и блока управления безопасностью автомобиля, предназначенных для применения в отечественных системах активной помощи водителю с функциями адаптивного круиз-контроля и автоматического экстренного торможения.
Функция адаптивного круиз-контроля регулирует скорость транспортного средства с помощью блока управления безопасностью автомобиля, анализирующего в реальном времени данные, поступающие от радара и камер. Транспортное средство следует за автомобилем, находящимся в том же ряду, сохраняя определенную дистанцию. При этом дистанция, поддерживаемая системой, автоматически корректируется в зависимости от скорости. Если обнаружения транспортного средства впереди не происходит, автомобиль придерживается заданной водителем и сохраненной в памяти скорости. Полное описание системы адаптивного круиз-контроля приведено в ГОСТ Р ИСО 15622-2017.
Функция системы автоматического экстренного торможения заключается в выработке предупредительного сигнала водителю о высоком риске фронтального столкновения с другими объектами (автомобилем, пешеходом, элементом инфраструктуры). В случае если при текущем поведении водителя столкновение неизбежно, должно обеспечиваться автоматическое экстренное торможение. Полное описание системы предупреждения столкновений с движущимся впереди транспортным средством приведено в ГОСТ Р ИСО 15623-2017.
Блок управления безопасностью автомобиля (рис. 1, табл. 1) выполняет функции центрального управляющего устройства в составе системы помощи водителю и осуществляет сбор информации одновременно с двух видеокамер и до трех радаров, обработку информации с целью анализа и принятия водителем или системой решений о возможных действиях. Взаимодействие с автомобилем выполняется по интерфейсу CAN.
Блок управления безопасностью автомобиля содержит многоядерный процессор с блоком видеоускорителя для обработки данных, поступающих с радаров и камер; систему синхронного сбора видеоданных с возможностью построения стереоизображения и распознавания окружающей обстановки; систему формирования управляющих команд для автомобиля; интерфейсы приема сигнала с аналоговых и цифровых камер; интерфейсы CAN, Ethernet, USB, Wi-Fi; инерциальную систему для определения перемещений, ускорений и положения автомобиля.
Многоядерный процессор приложений позволяет в режиме реального времени принимать и обрабатывать данные, поступающие с внешних устройств, определять объекты и осуществлять сигнализацию и / или управление автомобилем. Система синхронного захвата изображения с двух камер позволяет формировать стереоизображения для определения глубины получаемого видеоряда. Процессор в исполнении для автомобильных применений содержит 2D и 3D графические ускорители, аппаратный кодек видеоизображения 1080p / 30, поддерживает 64-битную память DDR3 / DDR3L. Блок может работать с интерфейсами стандарта FPD-Link III с максимальной пропускной способностью до 3 Гбит / с.
Автомобильный радар (рис. 2, табл. 2) предназначен для идентификации (классификации) и измерения координат (дальности, скорости и азимута) обнаруженных на дороге объектов как в условиях нормальной видимости, так и в условиях, когда визуальное наблюдение затруднено – в ночное время, при плотном тумане, при интенсивном дожде или снегопаде, при сильном задымлении, большой концентрации в воздухе песка и пыли, при ослеплении солнечными лучами, фарами встречных автомобилей. Все обнаруженные объекты классифицируются согласно их габаритам, скорости движения и вероятности достоверного обнаружения. Выходными данными радара являются кодограммы, содержащие информацию об обнаруженных объектах.
Автомобильный радар «МАРС‑2А1» состоит из двух основных компонентов:
модуля приемо-передатчиков, совмещенного с фазированной антенной решеткой (ФАР);
модуля цифрового вычислителя.
Передающая ФАР радара излучает непрерывный ВЧ‑сигнал, частота которого изменяется в заданном диапазоне по заранее определенному линейному FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) закону, а амплитуда остается практически неизменной. Излучаемые радаром электромагнитные сигналы, отражаясь от объектов, находящихся в зоне обнаружения, поступают через приемные ФАР на модуль приемо-передатчиков, где, смешиваясь с передаваемым сигналом, образуют разностный сигнал на промежуточной частоте, которая зависит от расстояния и относительной скорости обнаруженного объекта.
Модуль цифрового вычислителя разработан на основе четырех 32-разрядных высокопроизводительных процессоров цифровой обработки сигналов К1967ВН028 (тактовая частота до 450 МГц).
Модуль приемопередатчиков состоит из двух передающих и восьми приемных ФАР, что позволяет формировать цифровым образом желаемую диаграмму направленности (ДН) как на прием, так и на передачу ВЧ‑сигнала, благодаря чему автомобильный радар «МАРС‑2А1» имеет возможность работы в режимах дальнего и ближнего действия. Увеличение дальности обнаружения в режиме дальнего действия обеспечивается сужением сектора обзора и уменьшением ширины лучей ДН приемной антенны, что эквивалентно увеличению коэффициента усиления.
Для решения задач построения экономически выгодных систем контроля и подсчета дорожного трафика, определения скорости / дальности объектов и измерения высоты в компании АО «ПКК Миландр» разработана гибкая аппаратно-программная платформа «однолучевой радар».
Однолучевой радар «МАРС‑1А1» (рис. 3) состоит из модуля приемопередатчика и модуля вычислителя с сигнальным процессором. Приемопередатчик представляет собой компактный модуль, включающий ФАР, реализованную в виде отдельной передающей и отдельной приемной частей. Передающая и приемная части ФАР выполнены симметрично, каждая состоит из отдельных патч-антенн, сориентированных между собой таким образом, чтобы была сформирована желаемая ДН и минимизировано взаимное влияние приемника и передатчика.
Модуль цифрового вычислителя разработан на основе 32-разрядного высокопроизводительного процессора цифровой обработки сигналов К1967ВН044 (тактовая частота до 200 МГц).
Гибкость платформы «МАРС‑1А1» заключается в возможности замены модуля приемопередатчика и соответствующего программного обеспечения, что позволяет использовать радар в качестве:
датчика для систем контроля дорожного трафика (поддерживающего ряд функций: возможность контроля 10 полос движения, измерение средней скорости и количества транспортных средств, определение сквозь барьеры (разделители, островки безопасности));
высотомера (альтиметра) (измерение высоты с точностью до 10 см, максимальная высота до 60 м; оценка относительной скорости движения; наличие ГЛОНАСС / GPS / Galileo-приемника ПРО‑04 АО «НИИМА «Прогресс»);
измерителя скорости (работа в режиме доплеровского радара, максимальная дальность 200 м, измерение скорости с точностью 1 км / ч, возможность определения направления движения).
Для построения систем контроля и охраны периметра в компании АО «ПКК Миландр» разработана линейка СВЧ‑приемопередатчиков. Каждый СВЧ‑приемопередатчик представляет собой компактный модуль, включающий ФАР, реализованную в виде отдельной передающей и отдельной приемной частей, схему стабилизации цепей питания, СВЧ‑генератор, управляемый напряжением, схему температурной компенсации СВЧ‑генератора, квадратурный и синфазный выходы промежуточной частоты, два усилителя промежуточной частоты, низкочастотный выход, пропорциональный частоте СВЧ‑генератора.
СВЧ‑приемопередатчик «Обзор 24» (рис. 4) – высокочувствительный приемопередающий сенсор, оснащенный встроенным малошумящим СВЧ‑усилителем (МШУ), позволяющим повысить уровень входного сигнала. СВЧ‑приемопередатчик «Обзор 24» имеет габаритные размеры 78 × 66 мм, коэффициент усиления приемной и передающей антенны 17 дБи у каждой, диаграмму направленности 16° / 24°, необходимое напряжение источника питания 5 В, частотный диапазон 24,05–24,25 ГГц. Малые габариты обеспечивают возможность его интеграции в различные виды аппаратуры заказчика.
СВЧ‑приемопередатчик «Завеса 24» (рис. 5) является модификацией устройства «Обзор 24» и отличается увеличенными размерами приемной и передающей ФАР для уменьшения величины угла диаграммы направленности по азимуту. СВЧ‑приемопередатчик «Завеса 24» имеет габаритные размеры 202 × 50 мм, коэффициент усиления приемной и передающей антенны 20 дБи у каждой, диаграмму направленности 3° / 56°, необходимое напряжение источника питания 5 В, частотный диапазон 24,05–24,25 ГГц.
СВЧ‑приемопередатчик «M-LC6» (рис. 6) – также модификация приемопередатчика «Обзор 24». У него уменьшены размеры приемной и передающей ФАР для возможности использования в более компактных применениях. СВЧ‑приемопередатчик «M-LC6» имеет габаритные размеры 65 × 22 мм, коэффициент усиления приемной и передающей антенны 13 дБи у каждой, диаграмму направленности 12° / 80°, необходимое напряжение источника питания 5 В, частотный диапазон 24,05–24,25 ГГц.
Все разработанные СВЧ‑приемопередатчики прошли проверку работоспособности в диапазоне температур от –40 до 85 °C и имеют температурный дрейф (уход) частоты менее 1 МГц / °C.
Для решения задач, возникающих при проектировании СВЧ‑изделий, в компании сформирована СВЧ измерительная лаборатория, укомплектованная передовым оборудованием. В состав лаборатории входит: безэховая камера (БЭК), программно-аппаратный автоматизированный комплекс построения трехмерной диаграммы направленности, анализатор цепей с частотным диапазоном до 110 ГГц, анализатор сигналов с частотным диапазоном до 90 ГГц, аналоговый генератор сигналов, работающий на частотах до 50 ГГц.
Назначение БЭК – обеспечение защиты от внешнего электромагнитного излучения (радиопомех) при выполнении антенных измерений и предварительных испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС). Первичная аттестация БЭК проводилась в частотном диапазоне 700 МГц – 40 ГГц, с возможностью расширения до 81 ГГц. БЭК позволяет проводить измерения таких характеристик антенн, как коэффициент усиления, диаграмма направленности, степень кроссполяризации, направление вращения и угол наклона эллипса поляризации; предусмотрено отображение результатов измерения в формате 3D. Измерения проводятся в автоматическом режиме, что значительно повышает их повторяемость.
Разработка СВЧ‑изделий невозможна без использования современных систем электромагнитного (ЭМ) моделирования. В компании для нужд ЭМ‑моделирования радиоэлектронной аппаратуры закуплены лицензии трех программных продуктов: Cadence Sigrity, Keysight ADS и CST MICROWAVE STUDIO. У каждого из них есть свои сильные стороны. Быстрый и качественный гибридный расчетчик Sigrity PowerSI позволяет без «обрезания» габаритов топологии проводить расчеты многослойных печатных плат размерами 60 × 60 см, при этом можно одновременно рассчитывать до 70 портов. Sigrity PowerDC дает возможность наглядно анализировать качество топологии шин / полигонов земли и питания, а также учитывать возможный перегрев используемых элементов. Keysight ADS позволяет проводить точный расчет более сложных планарных структур и обладает уникальным по функционалу схемотехническим симулятором. CST MICROWAVE STUDIO дает возможность получать модели сложных и объемных 3D‑структур, таких как ФАР, проверять и корректировать выбранный тип распределения и ДН разрабатываемых антенн, учитывать влияние корпусов изделий на работу приемопередатчиков и, с другой стороны, оценивать качество экранировки тех изделий, которые должны быть выполнены в соответствии с требованиями электромагнитной совместимости.
Особое внимание уделяется верификации результатов моделирования и обеспечению высокой степени соответствия моделей и проводимых измерений (рис. 7).
В заключение можно отметить, что в настоящее время проходят натурные испытания разработанных СВЧ‑приборов в различных условиях их реального применения. АО «ПКК Миландр» сотрудничает с крупными российскими компаниями, работающими в областях автомобилестроения, разработки комплексов охранных систем, контроля дорожного трафика и беспилотных летательных аппаратов. ●
АО «ПКК Миландр» для применения
на автотранспорте
и в системах безопасности
Ю. Мякочин 1, М. Бирюков 2
Высокочастотная (ВЧ) и сверхвысокочастотная (СВЧ) электроника в России имеет богатую историю. Сегодня СВЧ является одним из активно развивающихся направлений во многих областях электроники как специального, так и гражданского назначения. СВЧ‑приборы применяются в автомобилестроении, радиосвязи (в том числе в сетях нового поколения 5G), медицине, автоматизации и контроле качества производства, контроле дорожного движения, охранных системах и беспилотных летательных аппаратах. Компания АО «ПКК Миландр» ведет активные работы как по разработке собственных СВЧ‑микросхем, так и по созданию приборов СВЧ‑электроники, в которых они могут быть применены и востребованы рынком. В статье рассказывается о ряде приборов группы компаний АО «ПКК Миландр» – автомобильном радаре, блоке управления безопасностью автомобиля, однолучевом радаре и СВЧ‑приемопередатчиках, – предназначенных для реализации функций интеллектуальной системы помощи водителю (Advanced Driver-Assistance Systems, ADAS) и построения систем контроля дорожного трафика, охраны периметра, определения скорости и дальности объектов.
В АО «ПКК Миландр» идет разработка автомобильного радара и блока управления безопасностью автомобиля, предназначенных для применения в отечественных системах активной помощи водителю с функциями адаптивного круиз-контроля и автоматического экстренного торможения.
Функция адаптивного круиз-контроля регулирует скорость транспортного средства с помощью блока управления безопасностью автомобиля, анализирующего в реальном времени данные, поступающие от радара и камер. Транспортное средство следует за автомобилем, находящимся в том же ряду, сохраняя определенную дистанцию. При этом дистанция, поддерживаемая системой, автоматически корректируется в зависимости от скорости. Если обнаружения транспортного средства впереди не происходит, автомобиль придерживается заданной водителем и сохраненной в памяти скорости. Полное описание системы адаптивного круиз-контроля приведено в ГОСТ Р ИСО 15622-2017.
Функция системы автоматического экстренного торможения заключается в выработке предупредительного сигнала водителю о высоком риске фронтального столкновения с другими объектами (автомобилем, пешеходом, элементом инфраструктуры). В случае если при текущем поведении водителя столкновение неизбежно, должно обеспечиваться автоматическое экстренное торможение. Полное описание системы предупреждения столкновений с движущимся впереди транспортным средством приведено в ГОСТ Р ИСО 15623-2017.
Блок управления безопасностью автомобиля (рис. 1, табл. 1) выполняет функции центрального управляющего устройства в составе системы помощи водителю и осуществляет сбор информации одновременно с двух видеокамер и до трех радаров, обработку информации с целью анализа и принятия водителем или системой решений о возможных действиях. Взаимодействие с автомобилем выполняется по интерфейсу CAN.
Блок управления безопасностью автомобиля содержит многоядерный процессор с блоком видеоускорителя для обработки данных, поступающих с радаров и камер; систему синхронного сбора видеоданных с возможностью построения стереоизображения и распознавания окружающей обстановки; систему формирования управляющих команд для автомобиля; интерфейсы приема сигнала с аналоговых и цифровых камер; интерфейсы CAN, Ethernet, USB, Wi-Fi; инерциальную систему для определения перемещений, ускорений и положения автомобиля.
Многоядерный процессор приложений позволяет в режиме реального времени принимать и обрабатывать данные, поступающие с внешних устройств, определять объекты и осуществлять сигнализацию и / или управление автомобилем. Система синхронного захвата изображения с двух камер позволяет формировать стереоизображения для определения глубины получаемого видеоряда. Процессор в исполнении для автомобильных применений содержит 2D и 3D графические ускорители, аппаратный кодек видеоизображения 1080p / 30, поддерживает 64-битную память DDR3 / DDR3L. Блок может работать с интерфейсами стандарта FPD-Link III с максимальной пропускной способностью до 3 Гбит / с.
Автомобильный радар (рис. 2, табл. 2) предназначен для идентификации (классификации) и измерения координат (дальности, скорости и азимута) обнаруженных на дороге объектов как в условиях нормальной видимости, так и в условиях, когда визуальное наблюдение затруднено – в ночное время, при плотном тумане, при интенсивном дожде или снегопаде, при сильном задымлении, большой концентрации в воздухе песка и пыли, при ослеплении солнечными лучами, фарами встречных автомобилей. Все обнаруженные объекты классифицируются согласно их габаритам, скорости движения и вероятности достоверного обнаружения. Выходными данными радара являются кодограммы, содержащие информацию об обнаруженных объектах.
Автомобильный радар «МАРС‑2А1» состоит из двух основных компонентов:
модуля приемо-передатчиков, совмещенного с фазированной антенной решеткой (ФАР);
модуля цифрового вычислителя.
Передающая ФАР радара излучает непрерывный ВЧ‑сигнал, частота которого изменяется в заданном диапазоне по заранее определенному линейному FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) закону, а амплитуда остается практически неизменной. Излучаемые радаром электромагнитные сигналы, отражаясь от объектов, находящихся в зоне обнаружения, поступают через приемные ФАР на модуль приемо-передатчиков, где, смешиваясь с передаваемым сигналом, образуют разностный сигнал на промежуточной частоте, которая зависит от расстояния и относительной скорости обнаруженного объекта.
Модуль цифрового вычислителя разработан на основе четырех 32-разрядных высокопроизводительных процессоров цифровой обработки сигналов К1967ВН028 (тактовая частота до 450 МГц).
Модуль приемопередатчиков состоит из двух передающих и восьми приемных ФАР, что позволяет формировать цифровым образом желаемую диаграмму направленности (ДН) как на прием, так и на передачу ВЧ‑сигнала, благодаря чему автомобильный радар «МАРС‑2А1» имеет возможность работы в режимах дальнего и ближнего действия. Увеличение дальности обнаружения в режиме дальнего действия обеспечивается сужением сектора обзора и уменьшением ширины лучей ДН приемной антенны, что эквивалентно увеличению коэффициента усиления.
Для решения задач построения экономически выгодных систем контроля и подсчета дорожного трафика, определения скорости / дальности объектов и измерения высоты в компании АО «ПКК Миландр» разработана гибкая аппаратно-программная платформа «однолучевой радар».
Однолучевой радар «МАРС‑1А1» (рис. 3) состоит из модуля приемопередатчика и модуля вычислителя с сигнальным процессором. Приемопередатчик представляет собой компактный модуль, включающий ФАР, реализованную в виде отдельной передающей и отдельной приемной частей. Передающая и приемная части ФАР выполнены симметрично, каждая состоит из отдельных патч-антенн, сориентированных между собой таким образом, чтобы была сформирована желаемая ДН и минимизировано взаимное влияние приемника и передатчика.
Модуль цифрового вычислителя разработан на основе 32-разрядного высокопроизводительного процессора цифровой обработки сигналов К1967ВН044 (тактовая частота до 200 МГц).
Гибкость платформы «МАРС‑1А1» заключается в возможности замены модуля приемопередатчика и соответствующего программного обеспечения, что позволяет использовать радар в качестве:
датчика для систем контроля дорожного трафика (поддерживающего ряд функций: возможность контроля 10 полос движения, измерение средней скорости и количества транспортных средств, определение сквозь барьеры (разделители, островки безопасности));
высотомера (альтиметра) (измерение высоты с точностью до 10 см, максимальная высота до 60 м; оценка относительной скорости движения; наличие ГЛОНАСС / GPS / Galileo-приемника ПРО‑04 АО «НИИМА «Прогресс»);
измерителя скорости (работа в режиме доплеровского радара, максимальная дальность 200 м, измерение скорости с точностью 1 км / ч, возможность определения направления движения).
Для построения систем контроля и охраны периметра в компании АО «ПКК Миландр» разработана линейка СВЧ‑приемопередатчиков. Каждый СВЧ‑приемопередатчик представляет собой компактный модуль, включающий ФАР, реализованную в виде отдельной передающей и отдельной приемной частей, схему стабилизации цепей питания, СВЧ‑генератор, управляемый напряжением, схему температурной компенсации СВЧ‑генератора, квадратурный и синфазный выходы промежуточной частоты, два усилителя промежуточной частоты, низкочастотный выход, пропорциональный частоте СВЧ‑генератора.
СВЧ‑приемопередатчик «Обзор 24» (рис. 4) – высокочувствительный приемопередающий сенсор, оснащенный встроенным малошумящим СВЧ‑усилителем (МШУ), позволяющим повысить уровень входного сигнала. СВЧ‑приемопередатчик «Обзор 24» имеет габаритные размеры 78 × 66 мм, коэффициент усиления приемной и передающей антенны 17 дБи у каждой, диаграмму направленности 16° / 24°, необходимое напряжение источника питания 5 В, частотный диапазон 24,05–24,25 ГГц. Малые габариты обеспечивают возможность его интеграции в различные виды аппаратуры заказчика.
СВЧ‑приемопередатчик «Завеса 24» (рис. 5) является модификацией устройства «Обзор 24» и отличается увеличенными размерами приемной и передающей ФАР для уменьшения величины угла диаграммы направленности по азимуту. СВЧ‑приемопередатчик «Завеса 24» имеет габаритные размеры 202 × 50 мм, коэффициент усиления приемной и передающей антенны 20 дБи у каждой, диаграмму направленности 3° / 56°, необходимое напряжение источника питания 5 В, частотный диапазон 24,05–24,25 ГГц.
СВЧ‑приемопередатчик «M-LC6» (рис. 6) – также модификация приемопередатчика «Обзор 24». У него уменьшены размеры приемной и передающей ФАР для возможности использования в более компактных применениях. СВЧ‑приемопередатчик «M-LC6» имеет габаритные размеры 65 × 22 мм, коэффициент усиления приемной и передающей антенны 13 дБи у каждой, диаграмму направленности 12° / 80°, необходимое напряжение источника питания 5 В, частотный диапазон 24,05–24,25 ГГц.
Все разработанные СВЧ‑приемопередатчики прошли проверку работоспособности в диапазоне температур от –40 до 85 °C и имеют температурный дрейф (уход) частоты менее 1 МГц / °C.
Для решения задач, возникающих при проектировании СВЧ‑изделий, в компании сформирована СВЧ измерительная лаборатория, укомплектованная передовым оборудованием. В состав лаборатории входит: безэховая камера (БЭК), программно-аппаратный автоматизированный комплекс построения трехмерной диаграммы направленности, анализатор цепей с частотным диапазоном до 110 ГГц, анализатор сигналов с частотным диапазоном до 90 ГГц, аналоговый генератор сигналов, работающий на частотах до 50 ГГц.
Назначение БЭК – обеспечение защиты от внешнего электромагнитного излучения (радиопомех) при выполнении антенных измерений и предварительных испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС). Первичная аттестация БЭК проводилась в частотном диапазоне 700 МГц – 40 ГГц, с возможностью расширения до 81 ГГц. БЭК позволяет проводить измерения таких характеристик антенн, как коэффициент усиления, диаграмма направленности, степень кроссполяризации, направление вращения и угол наклона эллипса поляризации; предусмотрено отображение результатов измерения в формате 3D. Измерения проводятся в автоматическом режиме, что значительно повышает их повторяемость.
Разработка СВЧ‑изделий невозможна без использования современных систем электромагнитного (ЭМ) моделирования. В компании для нужд ЭМ‑моделирования радиоэлектронной аппаратуры закуплены лицензии трех программных продуктов: Cadence Sigrity, Keysight ADS и CST MICROWAVE STUDIO. У каждого из них есть свои сильные стороны. Быстрый и качественный гибридный расчетчик Sigrity PowerSI позволяет без «обрезания» габаритов топологии проводить расчеты многослойных печатных плат размерами 60 × 60 см, при этом можно одновременно рассчитывать до 70 портов. Sigrity PowerDC дает возможность наглядно анализировать качество топологии шин / полигонов земли и питания, а также учитывать возможный перегрев используемых элементов. Keysight ADS позволяет проводить точный расчет более сложных планарных структур и обладает уникальным по функционалу схемотехническим симулятором. CST MICROWAVE STUDIO дает возможность получать модели сложных и объемных 3D‑структур, таких как ФАР, проверять и корректировать выбранный тип распределения и ДН разрабатываемых антенн, учитывать влияние корпусов изделий на работу приемопередатчиков и, с другой стороны, оценивать качество экранировки тех изделий, которые должны быть выполнены в соответствии с требованиями электромагнитной совместимости.
Особое внимание уделяется верификации результатов моделирования и обеспечению высокой степени соответствия моделей и проводимых измерений (рис. 7).
В заключение можно отметить, что в настоящее время проходят натурные испытания разработанных СВЧ‑приборов в различных условиях их реального применения. АО «ПКК Миландр» сотрудничает с крупными российскими компаниями, работающими в областях автомобилестроения, разработки комплексов охранных систем, контроля дорожного трафика и беспилотных летательных аппаратов. ●
Отзывы читателей
