相控陣雷達即相位控制電子掃描陣列雷達，其快速而精確轉(zhuǎn)換波束的能力使雷達能夠在1min內(nèi)完成全空域的掃描。所謂相控陣雷達是由大量相同的輻射單元組成的雷達面陣，每個輻射單元在相位和幅度上獨立受波控和移相器控制，能得到精確可預(yù)測的輻射方向圖和波束指向。雷達工作時發(fā)射機通過饋線網(wǎng)絡(luò)將功率分配到每個天線單元，通過大量獨立的天線單元將能量輻射出去并在空間進行功率合成，形成需要的波束指向。下圖是相控陣雷達實際應(yīng)用產(chǎn)品圖。

有源相控陣雷達代表著當前雷達的最先進技術(shù)，相控陣指的是“相位被控的陣列”，相控陣雷達也就是由“相位被控的陣列”組成的雷達。有源相控陣雷達和無源相控陣雷達都是在一個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，與無源相控陣雷達最大的不同是，有源相控陣雷達在每個輻射器后面都安裝一個獨立的T/R組件，T/R組件的作用是對發(fā)射/接收信號的放大以及對信號幅度、相位的控制等等，可以說一部有源相控陣雷達T/R組件的數(shù)量決定了這部雷達的功率、最大探測距離以對不同距離上目標的探測能力等性能。相控陣雷達主機方案如下：

相控陣雷達核心器件是FPGA、DSP等數(shù)據(jù)處理單元和TR組件進行信號收發(fā)以及濾波。FPGA以及DSP主要實現(xiàn)整機時序控制、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線電標桿產(chǎn)品AD9361。而每個芯片都集成了兩路12位的ADC和DAC用作收發(fā)，并且AD9361的每個通道均支持時分雙工和頻分雙工兩種模式。以F-35戰(zhàn)斗機搭載的AN/APG-81雷達為例，這部雷達大約有1600個T/R組件。

相控陣雷達方案對于電源系統(tǒng)需求有幾大特點：

1：FPGA、DSP等芯片功耗較高對于電流需求較大，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)鏈路對于紋波要求更高，最好低于10mV；

3：電壓種類多，整個板卡供電需要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，是相控陣雷達方案應(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16A的電流輸出。典型紋波10mV左右，其集成了開關(guān)控制器、功率MOSFET、電感器等關(guān)鍵元件，使得電源設(shè)計更為緊湊、高效，同時簡化了設(shè)計流程。

國內(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相似性能指標的同時，還提供了更具競爭力的價格和更靈活的本地化服務(wù)。國產(chǎn)品牌如ASP4644A3B（國科安芯）、HCE4644MLMB（七星華創(chuàng)）、SM4644MPY（國徽電子）、MAC4644GBS（天儀航太）等，它們在性能上與LTM4644相近，同時在成本控制、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性以及本地化服務(wù)方面具有優(yōu)勢。

國產(chǎn)化替代不僅有助于降低成本，提高市場競爭力，還有助于保障國內(nèi)供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和安全性。國產(chǎn)品牌的優(yōu)勢包括成本效益、供應(yīng)鏈穩(wěn)定、本地化服務(wù)和定制化能力。隨著國內(nèi)電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國產(chǎn)電源管理芯片在性能和可靠性上不斷提升，已經(jīng)在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對進口產(chǎn)品的替代。

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

國產(chǎn)芯片在性能上已經(jīng)能夠與國際品牌相媲美，甚至在某些方面實現(xiàn)了超越。它們不僅滿足了相控陣雷達電源管理解決方案的需求，還有助于提升國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力和市場競爭力。隨著技術(shù)的不斷進步，我們期待這些國產(chǎn)芯片在未來的應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用，為各種雷達系統(tǒng)提供穩(wěn)定、可靠的電源保障。

審核編輯 黃宇