現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)面臨著日益增長的尺寸、精度、響應(yīng)速度和靈活性需求——尤其隨著平臺(tái)在機(jī)載和地面監(jiān)視系統(tǒng)、地空及空空攔截系統(tǒng)中的復(fù)雜性不斷提升。為滿足這些需求，開發(fā)者正重新構(gòu)思雷達(dá)系統(tǒng)架構(gòu)，致力于實(shí)現(xiàn)更高集成度、更低延遲和實(shí)時(shí)響應(yīng)。

Andromeda XRU50

仙女座XRU50射頻系統(tǒng)級(jí)芯片模塊正是為這類創(chuàng)新而生。該模塊結(jié)構(gòu)緊湊且性能強(qiáng)勁，可直接對(duì)射頻頻譜進(jìn)行采樣，具備寬帶信號(hào)處理能力，支持多芯片同步（MTS）與多設(shè)備同步（MDS）技術(shù)——所有功能集成于單一封裝中，在簡化雷達(dá)設(shè)計(jì)的同時(shí)提升系統(tǒng)性能。目前，國防與民用市場的雷達(dá)制造商均已采用仙女座XRU50 RFSoC模塊，為新一代相控陣系統(tǒng)提供核心動(dòng)力。

直接射頻采樣與高采樣率的重要性

傳統(tǒng)雷達(dá)架構(gòu)依賴模擬前端元件將射頻信號(hào)上變頻/下變頻至中頻（IF）。中頻信號(hào)通過低采樣率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）進(jìn)行采樣與合成。這種方案雖經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，卻限制了性能表現(xiàn)，并為雷達(dá)系統(tǒng)增加了復(fù)雜性、體積、功耗及校準(zhǔn)難題——尤其在精密時(shí)序與同步至關(guān)重要的相控陣系統(tǒng)中。

仙女座XRU50射頻系統(tǒng)級(jí)芯片（RFSoC）通過支持高達(dá)10 Gsps的直接射頻采樣率及直流至6 GHz的工作頻率范圍，極大簡化并優(yōu)化了該流程。這些高采樣率可實(shí)現(xiàn)更寬的工作信號(hào)帶寬，而高頻工作特性在多數(shù)應(yīng)用場景中消除了模擬上變頻與下變頻的需求，從而帶來：

卓越的目標(biāo)識(shí)別能力

增強(qiáng)的抗干擾與抗干擾能力

簡化的硬件架構(gòu)

更小的系統(tǒng)占用空間與功耗

更少的元器件數(shù)量與集成成本

更優(yōu)的校準(zhǔn)性能與確定性相位相干性

這些硬件優(yōu)勢使雷達(dá)系統(tǒng)更易于擴(kuò)展、維護(hù)，并能在各類作戰(zhàn)環(huán)境中靈活部署。

相控陣?yán)走_(dá)：賦能精準(zhǔn)與敏捷

仙女座XRU50射頻系統(tǒng)級(jí)芯片的核心應(yīng)用領(lǐng)域之一是相控陣雷達(dá)技術(shù)——該技術(shù)無需機(jī)械部件即可實(shí)現(xiàn)電子波束轉(zhuǎn)向。從無人機(jī)目標(biāo)捕獲到地面監(jiān)視系統(tǒng)，相控陣?yán)走_(dá)要求嚴(yán)格同步的收發(fā)通道、實(shí)時(shí)波束成形以及可擴(kuò)展的通道集成能力。

仙女座XRU50射頻系統(tǒng)級(jí)芯片通過以下特性滿足這些需求：

多芯片同步（MTS）與多設(shè)備同步（MDS）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多射頻芯片及設(shè)備間的采樣對(duì)齊

基于全功能時(shí)鐘架構(gòu)的確定性延遲控制

高速模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換采樣時(shí)鐘，支持寬信號(hào)帶寬與精細(xì)目標(biāo)分辨率

緊湊型封裝設(shè)計(jì)，便于集成至空間受限或移動(dòng)平臺(tái)

這些特性共同使該射頻系統(tǒng)級(jí)芯片模塊成為開發(fā)分布式或高度并行化雷達(dá)系統(tǒng)的理想選擇。

實(shí)際應(yīng)用：從地面到天空

應(yīng)用場景涵蓋各類雷達(dá)系統(tǒng)。實(shí)際應(yīng)用包括：

地面監(jiān)視與防御雷達(dá)系統(tǒng)，其中精度、實(shí)時(shí)處理和廣闊視場是任務(wù)關(guān)鍵要素。

機(jī)載雷達(dá)平臺(tái)，包括搭載于無人機(jī)上的相控陣系統(tǒng)——該模塊憑借輕量化、緊湊型及低功耗特性獲得顯著優(yōu)勢。

在上述領(lǐng)域中，仙女座XRU50射頻系統(tǒng)級(jí)芯片（RFSoC）提供數(shù)字化敏捷性，可適應(yīng)不斷演變的信號(hào)環(huán)境與動(dòng)態(tài)作戰(zhàn)場景。

時(shí)鐘架構(gòu)：同步簡化之道

精準(zhǔn)的時(shí)序與相位對(duì)齊是所有雷達(dá)系統(tǒng)的核心需求。仙女座XRU50射頻系統(tǒng)級(jí)芯片可無縫集成至任何時(shí)鐘分配網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)支持模擬SYSREF與PL SYSREF時(shí)鐘，并能以最高速率處理所有采樣時(shí)鐘輸入。

功能全面的時(shí)鐘架構(gòu)確保：

跨通道緊密相位一致性

多模塊間可靠同步

這些特性在波束成形應(yīng)用中尤為關(guān)鍵——相位對(duì)齊直接影響雷達(dá)分辨率與目標(biāo)跟蹤精度。

Andromeda XRU50結(jié)構(gòu)框圖

基于MDS的緊湊設(shè)計(jì)與可擴(kuò)展性能

雷達(dá)開發(fā)人員常面臨嚴(yán)格的尺寸、重量和功耗（SWaP）限制，尤其在航空航天和移動(dòng)防御系統(tǒng)中。仙女座XRU50 RFSoC通過緊湊且高度集成的系統(tǒng)級(jí)模塊（SoM）設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。其即插即用解決方案在不犧牲性能的前提下，加速原型開發(fā)并縮短上市周期。

此外，憑借其多設(shè)備同步（MDS）能力，該射頻系統(tǒng)芯片模塊具備高度可擴(kuò)展性。無論驅(qū)動(dòng)少量雷達(dá)單元還是數(shù)百個(gè)單元，其架構(gòu)均支持多模塊同步部署，使相控陣系統(tǒng)能夠隨作戰(zhàn)需求增長而擴(kuò)展。

結(jié)論

仙女座XRU50射頻系統(tǒng)級(jí)芯片模塊正推動(dòng)新一代敏捷高效的雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)展。通過實(shí)現(xiàn)射頻頻譜的直接采樣、極高采樣率、強(qiáng)健同步及緊湊集成，該模塊不僅簡化了雷達(dá)架構(gòu)，更在機(jī)載與地面相控陣系統(tǒng)中釋放出全新能力。

隨著雷達(dá)技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)，仙女座XRU50 RFSoC為開發(fā)者提供了一個(gè)靈活且具有前瞻性的平臺(tái)——它不僅能應(yīng)對(duì)當(dāng)今的挑戰(zhàn)，更能把握未來的機(jī)遇。