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又一关键器件研制成功 我军武器的中国芯越来越强劲

发布时间:2020-04-07

来源:小飞猪的防务观察

FPGA已经成为有源相控阵雷达信号处理系统关键器件

近日有消息说中国航天772所攻克了高可靠性多通道混合信号FPGA技术,标志着中国在微电子元器件领域又取得了一个技术突破,中国芯越来越强劲。

FPGA是现场可编程门阵列简写,它是一种非常重要的微电子元器件,具备可编程、集成度高、高速和高可靠性等优点在航空、航天、通信等领域运用广泛。

国产多通道混合信号FPGA

我们知道现代飞机、导弹、火箭、卫星对于电子系统要求越来越高。一方面要求设备性能更好,一方面又要求设备更小、重量更轻、功耗更少。在这种情况下FPGA就成为信号/处理系统比较理想的选择。现在常用的DSP必须搭配许多辅助器件才能工作,例如RAM、ROM等,并且多片DSP组成系统还会带来系统管理和调用方面难题,重量增加,可靠性降低。如果采用大规模FPGA则要方便的多,FPGA用于传感器前端,进行大量信号采集和处理,性能更好,体积和功耗更小,另外器件完成之后还可以再修改,使用更加灵活,器件数量减少,可靠性更好,电磁兼容性也更好。这些优点对于飞行器和航天器来说都是非常宝贵的。例如现代雷达工业普遍认为FPGA拥有众多优势,可以更好完成有源相控阵雷达信号处理系统,正在成为雷达信号处理的关键器件。

FPGA在航空航天领域运用广泛

正是因为FPGA拥有这么多优势,在航空航天领域作用关键,所以发达国家对中国禁运高规格FPGA器件,即便中低规格的FPGA也奉行“N-2”原则,也就是说比发达国家最新器件落后3代以上才能出售。在这种情况下,以中国航天772所为代表中国相关单位开展了国产FPGA研制和开发工作,目前国内已经开发出1亿门级FPGA,并且在加固、抗辐射等领域取得了长足进展,满足了国内高端领域FPGA运用需求。

此次772所完成的高可靠多通道混合信号FPGA是FPGA最新器件。它最大特点就是能够同时采集模拟信号和数字信号,这样一个FPGA就能完成以前多个器件才有完成工作,系统集成度更高,处理能力更强,能够在更前端完成信号/数据综合处理,因此它在智能领域应用广泛,例如通信雷达、智能温度控制、智能功率控制等等。高可靠性多通用混合信号FPGA一个技术难点是如果保证模拟信号采集过程中不会发生信号失真,而FPGA在这方面优势明显,并且还能进一步提高数字信号采集真实性。

各类卫星就需要大量的FPGA器件

从相关报道来看,772所高可靠多通道混合信号FPGA形成了针对多通道智能传感器信号处理的集成解决方案,实现了单一封装内智能传感器模拟数字信号的协同处理,采用高可靠塑封集成技术,实现了单一封装内智能传感器模拟数字信号协同处理的突破。该产品与原有板级方案相比,PCB占用面积减小约 60%。未来在国产雷达、通信系统、智能控制系统等领域将会有广泛的运用,降低对进口器件的依赖。

从整体上来看,国产微电子器件正在紧张、有序向前推进,在解决有无的基础,性能也在不断提高,为国产武器装备不断提高性能打下了坚实的基础。



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