Радиофотоника

 
EE Татарин #27.07.2017 12:27
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★☆
В контексте "радиофотонные РЛС" и т.п.

Наконец, увидел хоть одну картинку, которая объясняет, о чём вообще всё это. Может, кому-то ещё интересно:


Выглядит ну очень круто и перспективно, особенно, если чуть подумать о развитии идеи и что оно может дать в перспективе. Хотя бы даже на полшага вперёд, и хотя бы даже только для авиатехники.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом. Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.  59.0.3071.11559.0.3071.115
+
-
edit
 

diakin

втянувшийся

Новые радары российских истребителей получат невиданные возможности

Радар российских истребителей шестого поколения будет работать на иных принципах. Он позволит на большом расстоянии получить четкое изображение цели и определить ее тип, Новые радары российских истребителей получат невиданные возможности, Антон Валагин //  rg.ru
 

"В России создан экспериментальный образец радиофотонного радара для истребителей шестого поколения, сообщил ТАСС советник первого заместителя главы концерна "Радиоэлектронные технологии" (КРЭТ) Владимир Михеев.
- Новый радар значительно превзойдет существующие РЛС по мощности и диапазону. Можно будет получать предельно четкое, практически фотографическое изображение облучаемого объекта и автоматически определять не только его тип, но и установленное вооружение, - рассказал Михеев."
 50.050.0
LT Bredonosec #27.07.2017 21:53  @Татарин#27.07.2017 12:27
+
-
edit
 
Татарин> Наконец, увидел хоть одну картинку, которая объясняет, о чём вообще всё это. Может, кому-то ещё интересно:
в смысле, вместо микроволнового излучения используется лазерное, а в остальном принцип радара?
А как же окна прозрачности атмосферы, которые на более длинные волны? Вон даже ASR имеет радиус действия километров 6 вместо бесконечности в пределах горизонта, как для обычных 3 см?
И как там с источником и приемником? Одиночные, или тоже фар? И если фар, то как вообще когеррентность возможно ...
хотя возможно.. Что-то читал с полгода-год назад насчет сетки светодиодов или чего-то такого, могущих давать когеррентное излучение.. В медицине как дешевый минилаб - спектрометр-на-чипе предлагалось делать на том принципе..
 26.026.0
RU st_Paulus #27.07.2017 22:01  @Bredonosec#27.07.2017 21:53
+
-
edit
 

st_Paulus

опытный

Технологии БРЛС [st_Paulus#27.07.17 19:41]

КРЭТ создал экспериментальный образец фотонного радара для истребителя шестого поколения Советник первого заместителя гендиректора КРЭТ Владимир Михеев отметил, что образец передает, принимает и обрабатывает сигнал //  tass.ru   // Авиационный
 


МОСКВА, 27 июля. /ТАСС/. Концерн "Радиоэлектронные технологии" (КРЭТ) создал экспериментальный образец радиофотонного радара для истребителя шестого поколения, который придет на смену Т-50. Экспериментальный образец передает, принимает и обрабатывает сигнал, сообщил в интервью ТАСС советник первого заместителя гендиректора КРЭТ Владимир Михеев.

По его словам, продвижение в работах по созданию бортового радиоэлектронного оборудования для летательного аппарата шестого поколения есть, и в частности в отношении радио-оптической фотонной антенной решетки его бортового локатора.
"В НИР [научно-исследовательской работе] на основе экспериментального образца построен и излучатель, и приемник. Все это работает, ведет локацию - излучаем СВЧ- сигнал [сверхвысокочастотный], он отражается назад, мы его принимаем и обрабатываем, получаем радиолокационную картинку объекта. Смотрим, что нужно сделать, чтобы она была оптимальной", - рассказал он.
Михеев отметил, что "сейчас в рамках научно- исследовательской работы создается полноценный макет этой радио-оптической фотонной антенной решетки, который позволит отработать характеристики серийного образца". "Мы поймем, каким он [радар] должен быть, в каких геометрических размерах, на каких диапазонах и на какой мощности должен работать", - уточнил представитель КРЭТ.
Концерн также отрабатывает технологии конкретных элементов нового радара - его излучателя, фотонного кристалла, приемного тракта, резонаторов.
"Серийный образец локатора сделаем, когда перейдем на этап опытно-конструкторской работы [ОКР], например, по заказу военного ведомства", - отметил Михеев.

Радиофотонный радар
Как пояснил Михеев, в обычной радиолокационной станции (РЛС) излучение генерируется электровакуумными или полупроводниковыми приборами, коэффициент их полезного действия относительно низкий - 30-40%. Оставшиеся 60-70% энергии превращаются в тепло.
"В новом радаре радиолокационный сигнал получается за счет преобразования фотонным кристаллом энергии когерентного лазера в СВЧ-излучение. У такого передатчика коэффициент полезного действия будет составлять не менее 60-70%. То есть большая часть энергии лазера будет преобразовываться в радиолокационную, в результате чего мы можем создать радар большой мощности", - отметил он.
На фотонном передатчике также можно будет получить сверхширокополосное излучение, которое на обычной РЛС физически невозможно.

Как будет выглядеть
Радиофотонный локатор не будет стоять отдельным модулем в носу самолета, это будет распределенная система.
"Нечто похожее можно наблюдать сегодня на истребителе пятого поколения Т-50, радиолокационная станция которого работает в разных диапазонах и в разных направлениях. По факту это один локатор, но он разнесен по самолету. Получается порядка трех-четырех разных РЛС, которые комфортно размещены по всему фюзеляжу и позволяют одновременно обозревать все пространство вокруг самолета", - рассказал Михеев.
"Радиофотографии"
"Радиофотонный радар сможет видеть, по нашим оценкам, значительно дальше существующих РЛС. А так как мы будем облучать противника в беспрецедентно широком спектре частот, то с высочайшей точностью узнаем его положение в пространстве, а после обработки получим почти фотографическое его изображение - радиовидение", - рассказал Михеев.
Он пояснил, что "это важно для определения типа (самолета - прим. ТАСС): сразу и автоматически компьютер самолета сможет установить, что это летит, к примеру, F-18 с конкретными типами ракетного оружия".
Новый радар за счет своей сверхширокополосности и огромного динамического диапазона приемника будет иметь большие возможности по защите от помех. Также он дополнительно будет выполнять задачи радиоэлектронной борьбы (РЭБ), передавать данные и служить средством связи.

ну и планов громадье на 6-е поколение [показать]
 
 59.0.3071.11559.0.3071.115
RU st_Paulus #27.07.2017 22:07  @Bredonosec#27.07.2017 21:53
+
-
edit
 

st_Paulus

опытный

КРЭТ создал экспериментальный образец фотонного радара для истребителя шестого поколения

Концерн «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) создал экспериментальный образец радиофотонного радара для истребителя шестого поколения, который придет на смену Т-50. Экспериментальный образец передает, принимает и обрабатывает сигнал, сообщил в интервью советник первого заместителя гендиректора КРЭТ Владимир Михеев.По его словам,... //  sdelanounas.ru
 

Тут все то же самое, но ниже есть комментарий. Насколько адекватный - без понятия.

Кратко (общая информация из открытых источников) всё просто: Используется непрерывный стабилизированный лазер, амплитудные модуляторы и узкополосные оптические фильтры для преобразования радиолокационного сигнала в диапазон низких частот.Оптическая несущая и одна из боковых полос могут быть подавлены с помощью оптических полосовых фильтров на основе, например, микрорезонаторов или волоконных брегговских решеток.

Часть лазерного луча модулируется по амплитуде несущим СВЧ сигналом и также фильтруется для подавления оптической несущей и одной из боковых полос.

После этого оптические сигналы, содержащие принимаемый сигнал и сигнал СВЧ несущей, могут быть смешаны на фотоприемнике и оцифрованы медленным электронным АЦП.

Для современных оптических элементов отношение сигнал/шум на выходе преобразователя может достигать 60-70 дб и более для СВЧ сигнала с несущей в десятки гигагерц и полосой 100 МГц и выше.

Работа радиофотонного приемного канала с оптическим гетеродинированием может быть использованы в исследованной схеме для ее применения в качестве универсального приемного канала, обеспечивающего ширину полосы до 100 МГЦ (длительность сигналов до 10 нс) с частотой несущей в десятки ГГц при отношении сигнал/шум, равном 60-70 дб (10-11 эффективных бит оцифрованного сигнала). Перспективным может быть также применение режима подавления несущей оптической частоты в модуляторах приемного канала. В этом случае в несколько раз повышается отношение сигнал/шум, а также не требуется использовать узкополосные оптические фильтры в схеме.

Радиофотоника, изучающая взаимодействие оптических и СВЧ-сигналов, позволяет создавать электронные устройства с параметрами, недостижимыми традиционными средствами.
 


Фото блоков стенда: блок оптического приемника; блок оптического передатчика с линией задержки; катушка с оптоволоконным кабелем (тренога с рупорной антенной не показана).



Основные преимущества радиофотонных устройств:

Сверхнизкие потери и дисперсия оптического волокна (менее 0.2 дБ/км на 1550 нм, оптическая несущая ~200 ТГц).

Сверхширокополосность (доступная полоса частот оптического волокна ~50ТГц, полоса частот современных фотодиодов и модуляторов до 100 ГГц и выше).

Низкий уровень фазовых шумов (процесс прямого оптического детектирования с помощью фотодиода не восприимчив к фазе оптического излучения (к фазе и фазовым шумам оптической несущей).

Высокая фазовая стабильность оптического волокна. Невосприимчивость к электромагнитным помехам, не создает помехи.

Гальваническая развязка фотонных схем.

Малая масса и размеры оптического волокна.

Механическая гибкость оптического волокна (облегчает конструктивное исполнение).

Некоторые проблемы радиофотонных устройств:

Амплитудный шум и ослабление, вносимое модуляцией-демодуляцией оптического сигнала (коэффициент шума канала обычно 10 ÷ 30 дБ, ослабление до 30 дБ, что заставляет применять малошумящие усилители на входе, и линейные усилители на выходе, со всеми их недостатками).

Ограниченный динамический диапазон, связанный с нелинейностью оптических модуляторов и прямой токовой модуляции полупроводниковых лазеров.
 
 59.0.3071.11559.0.3071.115
+
-
edit
 

diakin

втянувшийся

Излучает-то кто, "фотонный кристалл"? КПД 60%? А КПД лазера-то какой? Это "непрерывный стабилизированный лазер".
"Коэффициент полезного действия лазера – это эффективность преобразования электрической энергии в оптическую. Если использовать термин аккуратно, то потребляемая электроэнергия должна быть измерена непосредственно «в электрической розетке на стене», так, чтобы эта эффективность включала в себя потери в блоке питания, а также мощность, требуемую для системы охлаждения, которая может быть существенной для мощных лазеров...
Лазерные системы, в которых используются только диодные лазеры, могут достигнуть самой высокой эффективности, иногда выше 60 %"

В общем бред какой-то.
 36.0436.04
RU pokos #28.07.2017 10:11  @Татарин#27.07.2017 12:27
+
+1
-
edit
 

pokos

аксакал

Татарин> Выглядит ну очень круто и перспективно...

Именно так. Выглядеть круто и перспективно - основа успешной продажи.

Картинка выглядит очень круто. Особенно для лохов. В схеме радиолокации цель отсутствует как таковая, круче не придумаешь. Все цели лоцируются прямо через Атсрал.
Бред про КПД ваоаще накурный, крепкого чуйского плана.

Если же говорить по делу, то весь смысл сего мероприятия сводится к предварительной обработке РЛ-сигнала на ПЧ, лежащей в оптическом диапазоне.
Вообще, этот подход имеет некоторые существенные преимущества, например, возможность применения сверхбыстрой многомерной фильтрации на основе голограмм, организацию многоканальных (тысячи каналов) узкополосных и быстро перестраиваемых преселекторов, иное... Но в этом направлении ещё конь не особо валялся. Пока же, щасливые разработчики представили маленький кусочек ПЧ-тракта с оцифровкой и каркас для организации выноса РЧ компонентов через оптику (видимо, прочитали про Remote Radio Head).

Есть и много трудностей, но о них при продаже принято говорить только в смысле увеличения бюджета и срока окончания НИОКР.
 59.0.3071.11559.0.3071.115
Это сообщение редактировалось 28.07.2017 в 10:22

diakin

втянувшийся

pokos> Если же говорить по делу, то весь смысл сего мероприятия сводится к предварительной обработке РЛ-сигнала на ПЧ, лежащей в оптическом диапазоне.

А что насчет этого?
"Можно будет получать предельно четкое, практически фотографическое изображение облучаемого объекта."
 50.050.0

pokos

аксакал

diakin> "Можно будет получать предельно четкое, практически фотографическое изображение облучаемого объекта."
Дык, кто ж запрещает это делать прям щас?
 59.0.3071.11559.0.3071.115
+
-
edit
 

st_Paulus

опытный

pokos> Дык, кто ж запрещает это делать прям щас?

Дальность и энергетика миллиметровых радаров?
 59.0.3071.11559.0.3071.115

diakin

втянувшийся

diakin>> "Можно будет получать предельно четкое, практически фотографическое изображение облучаемого объекта."
pokos> Дык, кто ж запрещает это делать прям щас?

Не, ну на каком расстоянии? И мм от мкм видимого света тоже отличаются )
 36.0436.04
+
-
edit
 
EE Татарин #30.07.2017 18:40  @diakin#30.07.2017 11:51
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★☆
diakin>>> "Можно будет получать предельно четкое, практически фотографическое изображение облучаемого объекта."
pokos>> Дык, кто ж запрещает это делать прям щас?
diakin> Не, ну на каком расстоянии? И мм от мкм видимого света тоже отличаются )
? Предлагаемая техника - ни разу не об оптическом сканировании.

Это нормальная, радиочастотная РЛС, только со специфическим передатчиком, приёмником и гетеродином в нём. ПЧ у гетеродина оптическая. А рабочие волны - всё те же мм (или там см, дм и т.п.)

В чём прикол, pokos выше написал. Только он писькимасиськи к этому всему относится, а как по мне - так очень интересно выглядит. Хотя бы уже за счёт подавления фазовых помех можно интересные вещи делать.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом. Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.  59.0.3071.11559.0.3071.115
RU pokos #31.07.2017 10:15  @Татарин#30.07.2017 18:40
+
-
edit
 

pokos

аксакал

Татарин> ...Хотя бы уже за счёт подавления фазовых помех можно интересные вещи делать.
Некоторые говорят "подавление фазовых помех", а некоторые - "потеря информации о фазе"...
 59.0.3071.11559.0.3071.115
RU diakin #31.07.2017 12:09  @Татарин#30.07.2017 18:40
+
-
edit
 

diakin

втянувшийся

diakin>>>> "Можно будет получать предельно четкое, практически фотографическое изображение облучаемого объекта."
Татарин> pokos>> Дык, кто ж запрещает это делать прям щас?
diakin>> Не, ну на каком расстоянии? И мм от мкм видимого света тоже отличаются )
Татарин> ? Предлагаемая техника - ни разу не об оптическом сканировании.
Татарин> Это нормальная, радиочастотная РЛС, [...]

Так о том и речь, что не оптическое сканирование, откуда "фотографическое изображение"?
Если длина волны мм к примеру, то как получить "фотографическое изображение", как у мкм длины волны оптического диапазона? Там в тексте были такие перлы, что мол за счет сверхширокоплосного сигнала.

Я думаю это все же гипербола какая-то )
 50.050.0

pokos

аксакал

diakin> Я думаю это все же гипербола какая-то )
Ну, это лучше, чем бред про КПД, но тоже очень влажные мечты.
 59.0.3071.11559.0.3071.115
EE Татарин #01.08.2017 18:49  @pokos#31.07.2017 10:15
+
+1
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★☆
Татарин>> ...Хотя бы уже за счёт подавления фазовых помех можно интересные вещи делать.
pokos> Некоторые говорят "подавление фазовых помех", а некоторые - "потеря информации о фазе"...
Вторые - неправильно говорят. Потому что информация о фазе в нескольких периодах - не теряется, сам термин "ФАР" намекает на это вполне прозрачно.

Убираются именно помехи, а не статистически значимый полезный сигнал.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом. Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.  59.0.3071.11559.0.3071.115
RU pokos #02.08.2017 15:13  @Татарин#01.08.2017 18:49
+
-
edit
 

pokos

аксакал

Татарин> ...сам термин "ФАР" намекает на это вполне прозрачно.
Сам термин ФАР не имеет к тракту ПЧ никакого отношения. Тут и намекать нечего.
Татарин> Убираются именно помехи, а не статистически значимый полезный сигнал.
Сначала они создаются оптическим гетеродином, а потом их приходится героически удалять.
 59.0.3071.11559.0.3071.115
EE Татарин #03.08.2017 00:00  @pokos#02.08.2017 15:13
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★☆
Татарин>> ...сам термин "ФАР" намекает на это вполне прозрачно.
pokos> Сам термин ФАР не имеет к тракту ПЧ никакого отношения. Тут и намекать нечего.
Не тупи. Фазовая антенная решётка принимает сигнал именно с учётом фазы. Полезный сигнал. Любой другой сдвиг фазы для РЛС - помеха.

Татарин>> Убираются именно помехи, а не статистически значимый полезный сигнал.
pokos> Сначала они создаются оптическим гетеродином, а потом их приходится героически удалять.

Они не "создаются", и не "убираются".
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом. Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.  59.0.3071.11559.0.3071.115
RU pokos #03.08.2017 08:39  @Татарин#03.08.2017 00:00
+
-
edit
 

pokos

аксакал

Татарин> Фазовая антенная решётка принимает сигнал именно с учётом фазы.
Ты даже не знаешь разницы между РЧ и ПЧ трактами. Не тупи.
Татарин> Любой другой сдвиг фазы для РЛС - помеха.
А мужики-то не знают! Особенно те, которые занимаются системами с синтезированной апертурой. Ты эта...когда прогонишь им такую пургу, сразу беги, а то, могут побить.
И ещё, видать, ты не в курсе, какие сигналы используют современные РЛС, даже гражданские.
Чтобы не побили, почитай букварь: Устройство цифровой оптимальной обработки радиолокационного сигнала. РЛС со сжатием импульсов. Фазоманипулированные сигналы, страница 4
А вот, и готовое изделие по тому букварю: Устройство формирования и обработки помехо-защищенных сигналов для твердотельных РЛС

Хотя, может, ты не в курсе, что значит "фазоманипулированный"...

Татарин> Они не "создаются", и не "убираются".
Ога, ога. Расскажи-ко, какую ширину линии в мегагерцах имеет тот самый CW-лазер.

И ещё, вот, есть такое изделие: АО «Концерн «Гранит-Электрон» :: Продукция :: Гражданская продукция :: Береговая РЛС «Обзор»
О котором производитель, не знающий про вред информации о фазе, пишет: "Тип станции – когерентно-доплеровская;" Не знаю, в состоянии ли ты охватить разумом всю глубину слова "когерентная" в применении к радиолокации...

Кароч, я понял, что современной радиолокации ты не знаешь воообще, и характеристик упоминаемых компонентов, в частности.
Тогда та картинка как раз для тебя, да.
На сём повествование своё кончаю.

С уважением,
pokos
 27.0.1453.11027.0.1453.110

khach

новичок

Основная идея радиофотоники- использование оптического канала для передачи и обработки сигнала на ПЧ ( промежуточной частоте). Излучение и прием- обычные радиоволны, СВЧ или миллиметровые.
Но вместо коаксиальных полужестких кабелей для передачи сигнала от смесителей приемника или к модулятору передатчика используются световоды. Пучек световодов весит гораздо меньше чем коаксиальный кабель, лучше гнется, лучше противостоит вибрациям, высоким температурами итд. И главное имеет большую полосу пропускания. Т,е частоты ПЧ в 3-6 ггц становятся возможными, в отличии от "классического" тракта ПЧ, где частоты ПЧ были ниже 1 ГГЦ.
Можно также разнести антенную систему и блок цифровой обработки сигнала в различные места летательного аппарата. Т.е АФАР в кромке крыла или стабилизатора, а цифровой блок обработки ПЧ глубоко в фюзеляже. И 128- 512 оптических каналов займут гораздо меньше места и веса, тем столько же каналов на коаксиальном кабеле.
В принципе, можно и питание передатчиков организовать по оптике, а это меньшие затраты на охлаждение, но это пока в будущем.
 54.054.0
+
-
edit
 
khach> В принципе, можно и питание передатчиков организовать по оптике
как?
 26.026.0
+
-
edit
 

khach

новичок

khach>> В принципе, можно и питание передатчиков организовать по оптике
Bredonosec> как?
Есть варианты параметрических усилителей с оптической накачкой. Но это интересно в области суб-терагерц, т.е сотни ГГц. Т.к на тех частотах обычные HEMT полевики мало работоспособны.
Еще забыл упомянуть оптические генераторы несущей частоты и синтезаторы на их основе с малым фазовым шумом. Тоже радиофотоника, хотя там оптический сигнал не выходит за пределы блока.
 54.054.0
+
-
edit
 
khach> Есть варианты параметрических усилителей с оптической накачкой. Но это интересно в области сотен ГГц. Т.к на тех частотах обычные HEMT полевики малоработоспособны.
khach> оптические генераторы несущей частоты и синтезаторы на их основе
но всё это требует питания в точке перевода сигнала. Это нельзя назвать подводом питания по оптике. Тем более, для указанного прибора.
 26.026.0
+
+1
-
edit
 

khach

новичок

Bredonosec> но всё это требует питания в точке перевода сигнала. Это нельзя назвать подводом питания по оптике.
Требуется только электрическое смещение (биас) и потребление по этой цепи меньше, чем мощность оптической накачки и мощность выходного СВЧ сигнала. Так что все таки усилитель. Другое дело что на InP и GaAs все это дико ненадежно, а нитридная радиофотоника все еще в зачаточном состоянии по элементной базе.
 54.054.0

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru