相控陣?yán)走_(dá)即相位控制電子掃描陣列雷達(dá)，其快速而精確轉(zhuǎn)換波束的能力使雷達(dá)能夠在1min內(nèi)完成全空域的掃描。所謂相控陣?yán)走_(dá)是由大量相同的輻射單元組成的雷達(dá)面陣，每個(gè)輻射單元在相位和幅度上獨(dú)立受波控和移相器控制，能得到精確可預(yù)測(cè)的輻射方向圖和波束指向。雷達(dá)工作時(shí)發(fā)射機(jī)通過(guò)饋線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將功率分配到每個(gè)天線(xiàn)單元，通過(guò)大量獨(dú)立的天線(xiàn)單元將能量輻射出去并在空間進(jìn)行功率合成，形成需要的波束指向。下圖是相控陣?yán)走_(dá)實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品圖。

有源相控陣?yán)走_(dá)代表著當(dāng)前雷達(dá)的最先進(jìn)技術(shù)，相控陣指的是“相位被控的陣列”，相控陣?yán)走_(dá)也就是由“相位被控的陣列”組成的雷達(dá)。有源相控陣?yán)走_(dá)和無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)都是在一個(gè)陣面上放置了大量的輻射器組成整體陣列，也就是所謂的小天線(xiàn)，與無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)最大的不同是，有源相控陣?yán)走_(dá)在每個(gè)輻射器后面都安裝一個(gè)獨(dú)立的T/R組件，T/R組件的作用是對(duì)發(fā)射/接收信號(hào)的放大以及對(duì)信號(hào)幅度、相位的控制等等，可以說(shuō)一部有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的數(shù)量決定了這部雷達(dá)的功率、最大探測(cè)距離以對(duì)不同距離上目標(biāo)的探測(cè)能力等性能。相控陣?yán)走_(dá)主機(jī)方案如下：

相控陣?yán)走_(dá)核心器件是FPGA、DSP等數(shù)據(jù)處理單元和TR組件進(jìn)行信號(hào)收發(fā)以及濾波。FPGA以及DSP主要實(shí)現(xiàn)整機(jī)時(shí)序控制、波形產(chǎn)生、幅相校正、DBF、脈壓等功能，部分射頻集成模塊采用無(wú)線(xiàn)電標(biāo)桿產(chǎn)品AD9361。而每個(gè)芯片都集成了兩路12位的ADC和DAC用作收發(fā)，并且AD9361的每個(gè)通道均支持時(shí)分雙工和頻分雙工兩種模式。以F-35戰(zhàn)斗機(jī)搭載的AN/APG-81雷達(dá)為例，這部雷達(dá)大約有1600個(gè)T/R組件。

相控陣?yán)走_(dá)方案對(duì)于電源系統(tǒng)需求有幾大特點(diǎn)：

1：FPGA、DSP等芯片功耗較高對(duì)于電流需求較大，一般電流需求大于1A；

2：電源輸出紋波低，F(xiàn)PGA、DSP等核壓和Serdes供電要求紋波一般小于20mV，TR組件等收發(fā)鏈路對(duì)于紋波要求更高，最好低于10mV；

3：電壓種類(lèi)多，整個(gè)板卡供電需要0.9V、1.0V、1.2V、1.5V、2.5V、3.3V等多種電壓，支持多路輸出；

4：電源芯片可靠性要求高，溫度范圍較寬，耐壓較高。

國(guó)外的LTM4644系列芯片因其卓越的性能和高度集成的特性，是相控陣?yán)走_(dá)方案應(yīng)用最多的電源芯片方案。這款產(chǎn)品能夠在4V至14V的寬輸入電壓范圍內(nèi)工作，提供0.6V至5.5V的輸出電壓，并支持4通道高達(dá)16A的電流輸出。典型紋波10mV左右，其集成了開(kāi)關(guān)控制器、功率MOSFET、電感器等關(guān)鍵元件，使得電源設(shè)計(jì)更為緊湊、高效，同時(shí)簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)流程。

國(guó)內(nèi)眾多半導(dǎo)體企業(yè)紛紛推出了各自的4644系列替代產(chǎn)品。這些產(chǎn)品在保持與LTM4644相似性能指標(biāo)的同時(shí)，還提供了更具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格和更靈活的本地化服務(wù)。國(guó)產(chǎn)品牌如ASP4644A3B（國(guó)科安芯）、HCE4644MLMB（七星華創(chuàng)）、SM4644MPY（國(guó)徽電子）、MAC4644GBS（天儀航太）等，它們?cè)谛阅苌吓cLTM4644相近，同時(shí)在成本控制、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性以及本地化服務(wù)方面具有優(yōu)勢(shì)。

國(guó)產(chǎn)化替代不僅有助于降低成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還有助于保障國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和安全性。國(guó)產(chǎn)品牌的優(yōu)勢(shì)包括成本效益、供應(yīng)鏈穩(wěn)定、本地化服務(wù)和定制化能力。隨著國(guó)內(nèi)電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)電源管理芯片在性能和可靠性上不斷提升，已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的替代。

在這一背景下，對(duì)其中一些比較有產(chǎn)品特色品牌的4644系列芯片進(jìn)行對(duì)比分析：

國(guó)產(chǎn)芯片在性能上已經(jīng)能夠與國(guó)際品牌相媲美，甚至在某些方面實(shí)現(xiàn)了超越。它們不僅滿(mǎn)足了相控陣?yán)走_(dá)電源管理解決方案的需求，還有助于提升國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們期待這些國(guó)產(chǎn)芯片在未來(lái)的應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用，為各種雷達(dá)系統(tǒng)提供穩(wěn)定、可靠的電源保障。

審核編輯 黃宇