劉 民,唐曉斌

(中國電子科學研究院，北京 100041)

綜 述

機載任務(wù)系統(tǒng)通道化寬帶可重構(gòu)綜合射頻設(shè)計方法研究

劉 民,唐曉斌

(中國電子科學研究院，北京 100041)

本文論述了綜合射頻的內(nèi)涵和特點，分析了軍事電子裝備所面臨的形勢和挑戰(zhàn)，探討了通道化綜合射頻系統(tǒng)的設(shè)計要素,并通過在機載任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用，進一步詳細闡述了實施寬帶可重構(gòu)綜合射頻設(shè)計的主要步驟和方法，還論述了為支撐機載任務(wù)系統(tǒng)綜合射頻設(shè)計所需突破的關(guān)鍵技術(shù)以及需要制定的標準規(guī)范等。最后指出，綜合射頻前端的綜合化程度高低和綜合達到的技術(shù)水平，將對機載任務(wù)系統(tǒng)總體性能產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。

綜合射頻；通道化；可重構(gòu)；設(shè)計

0 引 言

隨著微電子和寬帶器件技術(shù)的發(fā)展使數(shù)字化前移，射頻集成度將更高，帶寬更寬，體積、重量和成本不斷下降，系統(tǒng)硬件形態(tài)和集成架構(gòu)將發(fā)生革命性的變化，硬件通用化是必然趨勢。通過開展機載任務(wù)系統(tǒng)綜合化和小型化設(shè)計，把機上的各系統(tǒng)天線按頻段和功能，歸并、重構(gòu)成數(shù)量盡可能少的天線，并對天線和模擬電路、控制電路、數(shù)字電路和連接網(wǎng)絡(luò)進行綜合處理，構(gòu)成一個寬頻譜、多通道和自適應(yīng)的射頻收發(fā)系統(tǒng)。綜合射頻的目的是降低成本、重量和體積，讓用戶在經(jīng)濟上可以承受，同時可用性和可靠性也得到提高，驗證結(jié)果表明，綜合后的系統(tǒng)平均致命故障間隔時間(MTBCF)可以增加兩倍，通過共用化、模塊化、資源共享、可測試及重構(gòu)等手段可實現(xiàn)上述目標。

1 綜合射頻設(shè)計分析

1.1 綜合射頻設(shè)計驅(qū)動源

受飛機平臺資源、重量、空間和供電限制，機載任務(wù)系統(tǒng)采用綜合設(shè)計，對相同功能資源進行整合和共用，確保在滿足系統(tǒng)功能性能指標的同時，實現(xiàn)輕型化、小型化和低功耗的目標，以適應(yīng)飛機裝機要求[1]。

(1)從系統(tǒng)的約束角度，在任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計中，各傳感器的天線及收發(fā)系統(tǒng)占有總系統(tǒng)最多的重量、最大的空間及功耗，實現(xiàn)了整個傳感器的信號發(fā)射及信號感知的功能，為達到以上約束條件下，實現(xiàn)最大的系統(tǒng)能力，需開展綜合射頻系統(tǒng)設(shè)計。

(2)從系統(tǒng)能力實現(xiàn)角度，根據(jù)作戰(zhàn)需求的快速變化，要求射頻系統(tǒng)具有盡可能大的功能彈性，能在短期內(nèi)以低成本增加新的功能，實現(xiàn)快速系統(tǒng)升級和功能擴展。

(3)從裝備能力提升角度，開展綜合設(shè)計并進行數(shù)字化采集，進行信息共享是實現(xiàn)系統(tǒng)能力提升的有效途徑。

(4)從平臺適應(yīng)性角度，采用綜合射頻設(shè)計后，通過減重、增能等手段提升載機的適裝性要求，同時緩解因天線數(shù)目的增加導(dǎo)致的遮擋、電磁干擾和反射面積增大等一系列問題。

1.2 國外綜合射頻發(fā)展情況

國外綜合射頻研究項目主要有：1996年美國海軍研究局的“先進多功能射頻系統(tǒng)”(AMRFC)計劃、美國空軍的“綜合傳感器系統(tǒng)”(ISS)計劃和“多功能綜合射頻”(MIRFS)項目、2001年歐盟的可裁剪多功能射頻系統(tǒng)(Scalable Multifunction RF，SMRF)項目、2005年美國海軍“多功能電子戰(zhàn)”(MFEW)計劃、2010年美國海軍研究局創(chuàng)新式綜合上層建筑(InTop)計劃。典型的工程應(yīng)用有：美國DDG-1000驅(qū)逐艦和基于“寶石柱”、“寶石臺”計劃的F-22/F-35戰(zhàn)斗機[2,3]。

1.3 綜合射頻主要特點

為適應(yīng)平臺資源限制和滿足作戰(zhàn)需求，機載任務(wù)系統(tǒng)采用開放式的體系架構(gòu)，以基本模塊構(gòu)成整個系統(tǒng)。它將雷達探測、無源偵察、通信/數(shù)據(jù)鏈、敵我識別等綜合設(shè)計在一起，以構(gòu)成多頻譜、多手段的自適應(yīng)綜合一體化電子設(shè)備。[4]

綜合射頻的特點表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)采用開放式射頻體系架構(gòu)；

(2)充分體現(xiàn)數(shù)字化、模塊化、通用化和標準化；

(3)具有魯棒、容錯重組的能力；

(4)具有二次開發(fā)能力，在原有的框架下更換軟硬件、提供新的算法以不斷提升系統(tǒng)能力，滿足用戶要求；

(5)具有高可靠性、易支持、可擴展、重量輕、經(jīng)濟性等特點。

2 綜合射頻設(shè)計要素

2.1 射頻接收綜合設(shè)計要素

射頻接收綜合是不同任務(wù)系統(tǒng)同時共用射頻輸入通道，共同完成各自的信號接收功能。接收通道的功能要求是把接收天線接收到的射頻信號進行放大、濾波、變頻、數(shù)字量化和信號預(yù)處理，然后輸出給綜合核心處理機進行信號處理和數(shù)據(jù)處理。其中一個信號可能需要多個接收通道同時并行工作，其性能要求包括共享網(wǎng)絡(luò)切換、低噪聲放大、通道增益、AGC、動態(tài)范圍、通道帶寬和通道平衡等。

射頻接收綜合主要考慮以下因素：

(1)工作頻段；

(2)接收信道瞬時帶寬；

(3)接收信號瞬時動態(tài)；

(4)接收信號靈敏度；

(5)輸出帶寬大于各任務(wù)同時占用信道的總帶寬等。

綜合射頻接收需保證各任務(wù)系統(tǒng)同時滿足以上(1)～(4)各因素。第(5)條是保證綜合射頻接收通道能同時工作的前提。

2.2 射頻發(fā)射綜合設(shè)計要素

射頻發(fā)射綜合是不同任務(wù)系統(tǒng)同時共用射頻輸出通道，共同完成各自的信號發(fā)射功能。發(fā)射通道需根據(jù)系統(tǒng)工作狀態(tài)或控制要求，提供相應(yīng)的信號波形、調(diào)制、變頻、放大驅(qū)動和相應(yīng)的功率輸出至發(fā)射天線。其主要性能要求包括信號波形、信號穩(wěn)定度、通道增益、動態(tài)范圍、輸出功率和輸出頻譜純度等。

射頻發(fā)射綜合主要考慮以下因素：

(1)工作頻段；

(2)發(fā)射信道瞬時帶寬；

(3)發(fā)射信號無雜散動態(tài)范圍；

(4)發(fā)射信號功率；

(5)輸出信號波形等。

綜合射頻發(fā)射需保證各任務(wù)系統(tǒng)同時滿足以上各因素，與射頻接收綜合能夠同時接收不同，各任務(wù)系統(tǒng)同時發(fā)射目前存在問題，尤其是寬帶波形，主要問題是多源同時發(fā)射對功放的線性度要求過高。

3 綜合射頻設(shè)計方法

3.1 天線孔徑綜合設(shè)計方法

綜合天線/天線陣是機載任務(wù)系統(tǒng)的重要物理組成部分，綜合天線/天線陣分系統(tǒng)集中實現(xiàn)包括雷達、通信、偵察、導(dǎo)航、識別等眾多無線電傳感器功能的空間電磁波能量和高頻電磁波能量之間的轉(zhuǎn)換，按照空域、頻域、時域、調(diào)制域等諸多方面的要求，考慮其在功能、工作方式、工作頻段、覆蓋空域、工作時段、調(diào)制方式、極化方式、載體適裝性等方面的特性，對各類天線進行整合，最大限度的采納當前天線設(shè)計領(lǐng)域的先進技術(shù)，如超寬帶、共形、小型化、共孔徑、重構(gòu)等設(shè)計技術(shù)，遵循技術(shù)指標、體積、重量、成本等多方面最優(yōu)化設(shè)計的目標，對各類天線進行綜合設(shè)計，并最大程度地發(fā)揮其功能和效率，最終達到綜合利用天線孔徑的目的[5]。

3.1.1 統(tǒng)一類型設(shè)計

綜合考慮各功能對天線/天線陣的工作頻率、覆蓋空域、極化形式等的要求，盡量采用寬帶、高效率、高增益天線形式，對各類天線/天線陣進行統(tǒng)一設(shè)計，簡化天線的種類，設(shè)計多頻段寬帶通用全向天線，滿足多種功能使用需求。

3.1.2 綜合孔徑設(shè)計

在滿足各功能對天線性能要求的基礎(chǔ)上，最大限度的將天線/天線陣進行共孔徑設(shè)計，并遵循成本、體積、重量等方面最優(yōu)化設(shè)計的目標。通過考量天線工作頻段、安裝位置、空間尺寸、覆蓋范圍等各方面的因素，以及前期的初步論證結(jié)果，對于安裝位置需求接近的天線進行共用孔徑設(shè)計，使多幅天線/天線陣安裝于同一個孔徑中，以減少天線安裝空間，提高孔徑利用效率。

3.1.3 天線共用設(shè)計

對于工作頻率、極化形式、增益、覆蓋空域等指標要求較接近的天線，通過開關(guān)切換、信號合路/分路、分時使用等手段進行天線共用設(shè)計，以最大程度地減少天線的數(shù)量。

3.2 射頻前端綜合化設(shè)計方法

以大功率寬帶器件技術(shù)、微系統(tǒng)技術(shù)、微機電(MEMS)、分布式技術(shù)為基礎(chǔ)，通過采用通用化、數(shù)字化和模塊化設(shè)計，建立綜合射頻標準規(guī)范體系，打造通用射頻收發(fā)通道和硬件平臺，實現(xiàn)射頻系統(tǒng)通道全譜覆蓋、可重構(gòu)復(fù)用、信號數(shù)字化和微系統(tǒng)化。

根據(jù)機載任務(wù)系統(tǒng)總體研制要求和任務(wù)系統(tǒng)體系架構(gòu)定義，結(jié)合綜合化設(shè)計原則，射頻前端綜合化設(shè)計方法主要體現(xiàn)在以下幾個方面[6]。

(1)射頻通道化：打破各功能分系統(tǒng)的分立和專用，將所有射頻系統(tǒng)進行通道化設(shè)計，實現(xiàn)全譜覆蓋，通用集成化的射頻收發(fā)通道。

(2)資源模塊化：射頻前端所有的硬件資源均以機架、背板和符合統(tǒng)一標準的模塊進行設(shè)計，實現(xiàn)硬件資源模塊的統(tǒng)一安裝、供電和散熱。

(3)模塊通用化：射頻前端的公共資源模塊實現(xiàn)了通用化設(shè)計，包括電源模塊、接收模塊、開關(guān)類模塊，并逐步實現(xiàn)更多功能預(yù)處理模塊的通用化設(shè)計。模塊的通用化設(shè)計一方面減少了資源的種類，另一方面也為功能備份和重構(gòu)奠定基礎(chǔ)。

(4)接口標準化：射頻前端采用標準的總線，并通過統(tǒng)一設(shè)計的通用接口模塊接入傳感器網(wǎng)絡(luò)，接口的標準化可有效減少系統(tǒng)總線類型和數(shù)量，也有利于保證系統(tǒng)的互通互連。

(5)資源管理統(tǒng)一化：射頻前端通用接口模塊統(tǒng)一接收并解析來自核心處理機的資源管理指令，并將指令分發(fā)給相應(yīng)的預(yù)處理模塊和其它模塊，完成對射頻前端統(tǒng)一的資源管理。

3.3 模塊化設(shè)計方法

機載任務(wù)系統(tǒng)的傳感器部分，包括射頻前端的模擬電路部分和后端的數(shù)字電路部分均采用開放式的系統(tǒng)架構(gòu)方式，使用不同功能的種類盡量少的標準硬件模塊，這些模塊按其功能應(yīng)包括射頻前端模塊、通用接收模塊、預(yù)處理模塊、信號處理模塊、多頻段發(fā)射模塊、多功能調(diào)制器模塊、天線接口單元和矩陣開關(guān)陣列等。這些模塊可按傳感器射頻功能的要求進行動態(tài)組合，以實現(xiàn)不同的傳感器功能。它們以一個嚴格統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)標準尺寸設(shè)計生產(chǎn)，能在標準安裝架上安裝使用。

天線接口單元完成射頻轉(zhuǎn)換開關(guān)的功能，它把天線接收到的射頻信號送到射頻前端模塊，它與多頻段發(fā)射機模塊相連，把要發(fā)射出去的射頻信號送至相應(yīng)的天線。天線接口單元可以解決在收發(fā)信號在共享天線時可能出現(xiàn)的沖突。

射頻前端接收模塊把射頻信號變換到標準中頻，中頻開關(guān)把射頻前端接收模塊輸出的中頻信號送到通用接收模塊中，把多功能調(diào)制器產(chǎn)生的中頻調(diào)制信號送到相應(yīng)的發(fā)射機模塊中。中頻開關(guān)解決收發(fā)中頻信號在共享通用接收模塊和多功能調(diào)制器模塊時可能出現(xiàn)的沖突。

通用接收模塊對中頻信號進行帶通濾波、A/D變換、數(shù)字下變頻(DDC)等處理后送信號預(yù)處理器。信號預(yù)處理器在接收時對通用接收模塊數(shù)字化后的信號進行匹配濾波，實現(xiàn)數(shù)字基帶信號的相位轉(zhuǎn)換、脈沖捕獲、數(shù)字解擴，分擔信號處理器的處理工作，預(yù)處理后的數(shù)字信號送信號處理模塊；在發(fā)射時，信號預(yù)處理器對來自信號處理模塊的基帶信號進行數(shù)字擴頻、脈沖成形處理后送多功能調(diào)制器。

信號處理模塊進行所有傳感器功能的信號處理，包括調(diào)制解調(diào)、信道自適應(yīng)均衡、糾錯編譯碼、加解密等功能[7]。

3.4 通道化設(shè)計方法

綜合射頻前端在多通道并行或分時處理時，每當處理某個信號波形，所有硬件模塊資源可在數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的支持下進行組合，構(gòu)成一個硬件線程，支持完成此信號波形的處理。綜合射頻前端可同時支持多個硬件線程，按照天線掃描策略、信號處理流程并行或分時工作。因此系統(tǒng)射頻前端可以根據(jù)系統(tǒng)信息處理需要，同時完成對多個信號的處理，實現(xiàn)多種功能。在綜合射頻的射頻、調(diào)諧、中頻等通道中還留有冗余通道，使各通道互為備份，以提高系統(tǒng)的可靠性。當系統(tǒng)有多個信號通道出現(xiàn)故障而不能完全支持多信號并行處理時，還可以根據(jù)系統(tǒng)工作模式、信號處理優(yōu)先級時序形成不同的并行/分時處理線程。

如圖1所示，射頻前端包括有多種信號的多個并行通道，通過系統(tǒng)控制任意切換或同時并行工作。通過調(diào)諧接收通道分離出各種比較純凈的信號，然后下變頻至同一個中頻頻段。各路信號可以按頻分、時分的方法合理分配組合在某幾個公共中頻信道之中，由開關(guān)矩陣選擇、組合至多功能數(shù)字化接收機進行處理。系統(tǒng)采用綜合化頻率綜合器，它應(yīng)具有寬帶、多點頻、快速捷變和組合輸出性能[8]。

圖1 綜合射頻通道化設(shè)計方法示意圖

3.5 微系統(tǒng)化設(shè)計方法

微系統(tǒng)可以在微米尺度內(nèi)集成傳感器、讀出電路、數(shù)字信號處理器、AD/DA、收發(fā)組件和電源等多種電子元器件，可以大大減小系統(tǒng)、裝備的體積和功耗。重點發(fā)展寬頻段可配置射頻收發(fā)通道微系統(tǒng)，以及采用3S技術(shù)(Sop、Sip、Soc)的設(shè)備組件和器件。

根據(jù)目前國內(nèi)微系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀，同時考慮到綜合射頻系統(tǒng)的設(shè)備和模塊在系統(tǒng)總重量中占據(jù)了較大的比重，因此在綜合射頻系統(tǒng)處理通道的小功率信號處理范疇應(yīng)用微系統(tǒng)技術(shù)，即在射頻接收/激勵、基帶信號處理部分開展SoC設(shè)計。在接收通道的小信號處理部分采用RF-MEMS器件，替換傳統(tǒng)分離式的獨立器件，從而縮減電路重量體積。綜合射頻系統(tǒng)處理通道，微系統(tǒng)技術(shù)的設(shè)計方法如圖2所示[9]：

圖2 綜合射頻微系統(tǒng)化設(shè)計方法示意圖

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 系統(tǒng)綜合設(shè)計技術(shù)

系統(tǒng)綜合設(shè)計技術(shù)是實現(xiàn)任務(wù)系統(tǒng)綜合，充分發(fā)揮各種電子設(shè)備效能，確保綜合作戰(zhàn)能力的根本保證。必須從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，對其組成、構(gòu)造、功能、互聯(lián)方法等進行綜合的研究，以達到任務(wù)系統(tǒng)綜合設(shè)計的最佳化。任務(wù)系統(tǒng)綜合設(shè)計工作，是根據(jù)作戰(zhàn)使命及任務(wù)需求，對系統(tǒng)進行定義、分析、設(shè)計、驗證、評估并反復(fù)迭代，最終使任務(wù)系統(tǒng)的功能、性能、可靠性、維修性、保障性及全壽命期費用滿足任務(wù)要求。系統(tǒng)設(shè)計者還需跟蹤發(fā)展中的任務(wù)系統(tǒng)綜合的行業(yè)共性、長遠性和基礎(chǔ)性項目進行規(guī)劃研究。例如，任務(wù)系統(tǒng)新概念、新結(jié)構(gòu)的研究和開發(fā)，開放式系統(tǒng)架構(gòu)和綜合化、通用化、模塊化系統(tǒng)架構(gòu)等；并進行任務(wù)系統(tǒng)綜合領(lǐng)域的新技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)研究以及綜合保障及成本分析等[10]。

4.2 開放式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計技術(shù)

開放式系統(tǒng)架構(gòu)便于構(gòu)成分布式系統(tǒng)，便于不同廠家生產(chǎn)的、不同型號的計算機或其他的硬件之間互聯(lián)、互通和互操作，也便于硬件、軟件的移植，便于系統(tǒng)功能的增強和擴充。此外開放式系統(tǒng)架構(gòu)還支持系統(tǒng)可變規(guī)模，有利于縮短研制開發(fā)周期。

實現(xiàn)開放式系統(tǒng)架構(gòu)的關(guān)鍵是要制訂和貫徹各種標準接口，使不同的產(chǎn)品研制、生產(chǎn)單位都遵循相同的標準和規(guī)范。開放式系統(tǒng)架構(gòu)不僅涉及硬件，也涉及軟件。軟件開放系統(tǒng)、軟件可重復(fù)使用、軟件可變規(guī)模與硬件的開放性同樣重要，也是降低系統(tǒng)全壽命周期費用、縮短研制開發(fā)周期的重要措施。新一代綜合任務(wù)系統(tǒng)的軟件，應(yīng)遵循統(tǒng)一的標準、規(guī)范，軟件的可重用、標準化、智能化、可移植性、可靠性等要列入表征軟件技術(shù)的特征參數(shù)中。

4.3 天線孔徑一體化設(shè)計技術(shù)

天線/天線陣是機載任務(wù)系統(tǒng)的重要組成部分，主要實現(xiàn)各類無線電信號發(fā)射與接收的功能。系統(tǒng)功能組成眾多，對天線種類、數(shù)量需求較大，對天線的工作頻段、極化方式、增益、覆蓋空域等要求各不相同。同時，受載機平臺空間的限制，可供天線安裝的位置有限，導(dǎo)致系統(tǒng)天線布局難度較大，對減少天線數(shù)量的需求十分迫切。

為了降低系統(tǒng)天線布局難度，在滿足各功能對天線需求的前提下，應(yīng)開展天線/天線陣綜合一體化設(shè)計，對各類天線進行整合、共用，使其成為共享傳感器前端，以達到綜合利用天線孔徑的目的。同時，為確保各功能在工作時相互之間的電磁兼容性能，需對系統(tǒng)各天線布局進行優(yōu)化設(shè)計，最大程度地較少平臺對天線性能的影響，以及各天線之間的相互影響。

4.4 核心處理系統(tǒng)(CIP)技術(shù)

系統(tǒng)中高度綜合的核心處理系統(tǒng)是多種先進技術(shù)的匯集地，很多計算、處理、控制和管理功能都是在CIP中完成，負責實現(xiàn)傳感器輸入數(shù)據(jù)的綜合處理、數(shù)據(jù)融合、任務(wù)計算、視頻信息生成、導(dǎo)航計算、外掛管理、電子支援與防御管理、通信管理、系統(tǒng)控制和故障監(jiān)視、檢測、重構(gòu)等多種功能。新一代任務(wù)系統(tǒng)的許多重要特性都體現(xiàn)在CIP中。在技術(shù)上它充分利用共用模塊、并行處理多機系統(tǒng)和分布實時操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性，以共享核心處理資源，改善性能和可靠性，滿足機載處理能力和計算能力飛速發(fā)展的要求；在信息密集條件下，滿足對戰(zhàn)場態(tài)勢了解、任務(wù)管理等操作、控制簡便的要求。

4.5 寬帶可配置射頻通道數(shù)字化技術(shù)

機載任務(wù)系統(tǒng)頻段覆蓋廣、信號調(diào)制方式和信號格式多樣、信號電平差異大。傳統(tǒng)硬件密集通信系統(tǒng)的設(shè)備交聯(lián)關(guān)系復(fù)雜、成本代價高、升級遷移難度大、不同系統(tǒng)間互聯(lián)互通困難。因此，有必要在借助軟件無線電和射頻采樣技術(shù)，將數(shù)字化向前推進，減少射頻前端處理通道，加大后端數(shù)字信號處理的功能復(fù)用，以解決系統(tǒng)功能多、頻段廣、調(diào)制方式多等綜合化難題，支持任務(wù)系統(tǒng)的可配置和可擴展。另外，使用模塊化的硬件和軟件，便于系統(tǒng)設(shè)計及新技術(shù)的引入，以改善性能、減少成本和投入使用時間。

4.6 綜合射頻前端系統(tǒng)控制管理技術(shù)

綜合射頻前端總體技術(shù)涉及到綜合射頻前端頂層設(shè)計思想、綜合射頻前端綜合射頻原理、綜合射頻前端系統(tǒng)體系構(gòu)架、綜合射頻前端控制管理、綜合射頻前端數(shù)據(jù)交互等。

綜合射頻前端系統(tǒng)控制管理技術(shù)是綜合射頻前端中的靈魂。綜合射頻前端系統(tǒng)控制管理技術(shù)涉及到系統(tǒng)資源的配置與重構(gòu)、系統(tǒng)資源實時控制響應(yīng)、系統(tǒng)初始化/停機、系統(tǒng)故障管理、總線控制等。

4.7 綜合射頻前端總線技術(shù)

總線網(wǎng)絡(luò)是綜合射頻前端的重要組成部分，綜合射頻前端總線網(wǎng)絡(luò)劃分為控制總線和數(shù)據(jù)總線，并制定相應(yīng)的總線設(shè)計規(guī)范，明確總線網(wǎng)絡(luò)的電氣接口和通訊協(xié)議，有利于實現(xiàn)綜合射頻前端的模塊化。

5 標準和規(guī)范

為滿足開放式系統(tǒng)的設(shè)計要求，需制定一系列有關(guān)開放式綜合射頻系統(tǒng)軟件、模塊、控制、總線及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)標準和規(guī)范，并在新一代機載任務(wù)系統(tǒng)項目研制過程中得到貫徹執(zhí)行。

(1)機載一體化天線綜合設(shè)計規(guī)范；

(2)機載綜合射頻前端設(shè)計規(guī)范；

(3)機載綜合射頻模塊設(shè)計規(guī)范；

(4)機載射頻通道資源管理要求；

(5)機載綜合射頻前端總線技術(shù)要求；

(6)機載系統(tǒng)模塊化設(shè)備電磁兼容設(shè)計規(guī)范；

(7)機載綜合射頻模塊試驗規(guī)范。

6 結(jié) 語

機載任務(wù)系統(tǒng)綜合射頻前端將雷達、電子對抗、導(dǎo)航以及通信數(shù)據(jù)鏈等系統(tǒng)的射頻電路綜合設(shè)計在一起，以構(gòu)成多頻譜、多手段的自適應(yīng)綜合一體化電子設(shè)備。從硬件的角度來看，綜合射頻前端已經(jīng)難以分清通信、導(dǎo)航、敵我識別、雷達、電子戰(zhàn)等系統(tǒng)的硬件設(shè)備。任務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)進入了模塊高度集成、通用化、一體化調(diào)度管理、系統(tǒng)重構(gòu)能力強的嶄新階段。綜合射頻前端的綜合化程度和綜合水平，將對機載任務(wù)系統(tǒng)總體性能產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。隨著相關(guān)項目和計劃的不斷開展，關(guān)鍵技術(shù)逐漸進步和

完善，各種組件和模塊將進一步小型化、智能化，功能更豐富。在可以預(yù)見的未來，綜合射頻技術(shù)必將廣泛應(yīng)用在機載信息系統(tǒng)領(lǐng)域，為拓展特種任務(wù)飛機的作戰(zhàn)功能帶來革命性地變化，并成為戰(zhàn)技性能跨越式發(fā)展的重要推動力。

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Research on Design Method of Wide Band Reconfigurable RF Integration

LIU Min,TANG Xiao-bin

(China Academy of Electronics and Information Technology，Beijing 100041，China)

The modern military electronic equipments are facing kinds of new problems and challenges which can be solved by radio-frequency integration. Therefore, RF Integration is becoming the trend in electronic communication sets. In this paper, the characteristics and connotation of RF integration are discussed together with the basic design elements of channeled RF integrated systems. This paper then elaborates the main steps and methods to implement broadband and reconfigurable RF integrated systems. This paper also discusses the key techniques and standard needed to support RF integrated design in airborne mission system. Finally, it is concluded that the integrated level and technical level of RF fronts will have a crucial effect on the overall performance of the airborne mission system.

RF integration；channelization；reconfigurable；design

10.3969/j.issn.1673-5692.2017.01.001

2016-11-17

2017-01-06

劉 民(1972—)，男，黑龍江人、高級工程師、主要研究方向為機載電子信息系統(tǒng)電磁兼容與綜合射頻技術(shù);

Email：liumin1500@163.com

唐曉斌(1961—)，女，重慶人，研究員，主要研究方向為系統(tǒng)電磁環(huán)境效應(yīng)、大型電子系統(tǒng)頂層設(shè)計等。。

TN959.73

A

1673-5692(2017)01-001-06