Радары диапазонов 77 и 24 ГГц для автотранспорта и дорожной инфраструктуры (часть 1)

    Почему именно радары?

    Компания «АО ПКК Миландр» знакома хабровчанам в сфере разработки интегральных микросхем. Сейчас номенклатурный ряд микросхем достаточно широкий, но в данном контексте нам интересны именно DSP (ЦОС) процессоры 1967ВН028 и 1967ВН044, которые имеют систему команд совместимую с процессором ADSP TS201. Принципиальное различие процессоров заключается в том, что 1967ВН028 нацелен на работу в составе многопроцессорного вычислительного кластера, а 1967ВН044 больше подходит на роль микроконтроллера с мощным вычислительным ядром и богатым набором периферии.

    Именно процессоры 1967ВН028 стали востребованы в радарной тематике, правда речь идет о радарах «специального» назначения. В качестве примера могу привести блок обработки радиолокационных данных - ВНБО, рисунок 1).

    Рисунок 1. Внешний вид ВНБО.
    Рисунок 1. Внешний вид ВНБО.

    ВНБО предназначен для цифровой обработки радиолокационных сигналов, поступающих от блока приёмопередающих модулей, и передачи результатов на рабочую станцию оператора:

    • Тип вычислительного ядра - микросборка «МВМ-03» (4×1967ВН028 + ПЗУ);

    • Количество - 52 микросборки «МВМ-03»;

    • Вычислительная производительность ~1100 Гфлопс.

    Соглашусь, что 1100 Гфлопс сегодня не выглядит как выдающийся результат, но стоит отметить, что речь о «специальном назначении» (со всеми «вытекающими» особенностями: работа при температуре в -60, рядом с источником электромагнитных "помех" в 100 кВт) и о том, что ближайший отечественный аналог, разработанный не так давно на других процессорах, имеет вычислительные возможности почти в три раза ниже.

    Как это связано с темой статьи?

    Как оказалось, напрямую... В 2018 году ФГУП «НАМИ» пригласило представителей нашей компании для участия в рабочей группе на тему «Компоненты отечественной системы ADAS (Advanced driver-assistance systems)». Основными участниками этой встречи были ФГУП «НАМИ», ПАО «КАМАЗ», «Группа ГАЗ», «УАЗ». Обсуждались такие вопросы, как «Разработка отечественных автокомпонентов, предназначенных для решения задачи ADAS (камеры, блоки управления, радары)», «Подготовка необходимой нормативной базы», «Наиболее востребованные функции ADAS по мнению отечественных атомобилепроизводителей», «Планы и предварительные сроки введения соответствующих уточнений в новый технологический регламент» и многие другие, в общем, серьёзные вопросы, которые могут повлиять на нашу повседневную жизнь. Больше всего это было похоже на начало нового масштабного проекта, каким ранее был «ЭРА-ГЛОНАСС» (если вспомнить, то в «Эру» тоже многие не верили и сроки регулярно отодвигались, но сегодня мы все видим насколько она была неотвратима). После этого было много чисто технических рабочих групп на территории ФГУП «НАМИ» и участие в группах по регулированию нормативной базы в составе «Национальной технологической инициативы Автонет». Были споры, дебаты, - острая, но интересная конкурентная борьба заинтересованных лиц.

    Результатом функционирования рабочих групп стала разработка целой серии новых стандартов (в плане разработки числились более 180 проектов), регламентирующих различные сферы автомобильной отрасли: от электрифицированного (например, элементы инфраструктуры: зарядные станции, методы подключения, протоколы взаимодействия и т.д.) до автономного транспорта (см. далее). Для примера приведу несколько свежих стандартов по теме ADAS:

    • ГОСТ Р 58835-2020 Автомобильные транспортные средства. Бортовые системы помощи водителю. Радарные подсистемы. Общие технические требования и методы испытаний. (Дата введения 2021-04-30)

    • ГОСТ Р 58834-2020 Автомобильные транспортные средства. Бортовые системы помощи водителю. Общие технические требования к компонентам и методы испытаний. (Дата введения 2021-04-30)

    • ГОСТ Р 58838-2020. Автомобильные транспортные средства. Бортовые системы помощи водителю. Системы непрямого обзора. Общие технические требования и методы испытаний (Дата введения 2021-04-30)

    Таким образом, Миландр, с одной стороны, имел опыт разработки военных локаторов вычислительной техники для обработки радиолокационных данных, с другой – опыт разработки отечественных DSP процессоров, а также давно сотрудничал с кафедрой «Информационных радиосистем» Нижегородского Государственного Технического Университета им. Р.Е. Алексеева (одного из основных профильных ВУЗов по радиолокации). Другими словами, многое сложилось удачно. А ещё мне как инженеру кажется важным, что к началу такого сложного проекта в лабораториях Миландра имелось всё необходимое безумно дорогое измерительное оборудование.

    Ближе к теме!

    Рассмотрим принцип работы FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) радара, обобщенная структура которого показана на рисунке 2. Передатчик радара излучает непрерывный ВЧ сигнал через топологически сфазированную антенную решетку (АР), частота которого изменяется в заданном диапазоне по заранее определенному линейному закону, при этом амплитуда частотно-модулированного сигнала остается практически неизменной. Излучаемые радаром электромагнитные сигналы, отражаясь от объектов, находящихся в зоне обнаружения, поступают через приёмную АР на модуль приемо-передатчиков, где, смешиваясь с передаваемым сигналом, образуют разностный сигнал на промежуточной частоте. Частота промежуточного сигнала fif зависит от расстояния fR и относительной скорости fD обнаруженного объекта.

    Рисунок 2. Обобщенная структурная схема.
    Рисунок 2. Обобщенная структурная схема.

    Рассмотрим идеальный случай, когда цель одна, и движется медленно (рисунок 3). Графики показывают характер изменения частоты передаваемого (красный) и принимаемого (зеленый) СВЧ сигналов во времени и причину формирования промежуточной частоты fif (T – период зондирования, разностная частота показана без знака).

    Рисунок 3. Принцип работы FMCW радара при частотно-модулированном излучаемом сигнале.
    Рисунок 3. Принцип работы FMCW радара при частотно-модулированном излучаемом сигнале.

    Промежуточная частота fif складывается из двух компонент: доплеровского сдвига частоты, зависящего от скорости объекта

    f_{D} = \frac{2V}{\lambda}

    и разностной частоты, вызванной временной задержкой на распространение зондирующего сигнала "туда" и "обратно"

    f_{R} = \frac{2R}{c} *\frac{f_{\text{BW}}}{T/2}

    Промежуточная частота fif , формируется согласно уравнению

    f_{\text{if}} = \pm \frac{2V}{\lambda} + \frac{2R}{c} * \frac{f_{\text{BW}}}{T/2}

    При использовании нашего модуля приемопередатчика M-LC6 (описание есть на сайте) в условиях безэховой камеры и не быстрого (500 Гц) модулирующего «пилообразного» сигнала отражение от уголкового отражателя выглядит следующим образом (рисунки 4 и 5):

    Рисунок 4. Фотография условий эксперимента.
    Рисунок 4. Фотография условий эксперимента.
    Рисунок 5. Модулирующий сигнал (синий), квадратурный (желтый) и синфазный (зеленый) сигналы ПЧ.
    Рисунок 5. Модулирующий сигнал (синий), квадратурный (желтый) и синфазный (зеленый) сигналы ПЧ.

    Результат расчета FFT по квадратурной компоненте после цифрового фильтра верхних частот и удаления паразитной модуляции (вызванной «проникновением» сигнала передатчика в приемник внутри СВЧ микросхемы) даёт спектр, показанный на рисунке 6.

    Рисунок 6. Результат расчета FFT.
    Рисунок 6. Результат расчета FFT.

    Рассчитаем разностную частоту для данного случая (понимая, что fD = 0):

    f_{\text{if}} = \frac{f_{\text{BW}}}{T}*\left( \frac{2*R}{c} \right) = \frac{200\ MГц}{\left( \frac{1}{500\ Гц} \right)}*\left( \frac{2*5,4м}{300E6\frac{м}{с}} \right) = 3600\ Гц\ \

    Matlab и осциллограф, совмещенный с генератором от Keysight, - это, конечно, хорошо и правильно, но в реальности для коммерческой компании – это неинтересно. Необходимо, чтобы всё было в формате законченного изделия, имеющего реальное коммерческое применение.

    Нет ничего проще.. часы ругани "мозговых штурмов", недели расчетов, месяцы испытаний и год работы - в трех рисунках 7, 8, 9.

    Рисунок 7. Фотография прототипа.
    Рисунок 7. Фотография прототипа.
    Рисунок 8. Фотография макета.
    Рисунок 8. Фотография макета.
    Рисунок 9. Фотография опытного образца «однолучевого радара».
    Рисунок 9. Фотография опытного образца «однолучевого радара».

    «Однолучевой радар» состоит из модулей приемопередатчика и вычислителя с сигнальным процессором. Приёмопередатчик представляет собой компактный модуль, включающий АР, реализованную в виде отдельных передающей и приемной частей, выполненных симметрично. Каждая часть состоит из отдельных патч-антенн, сориентированных между собой таким образом, чтобы была сформирована желаемая диаграмма направленности (ДН), и минимизировано взаимное влияние приёмника и передатчика. Модуль цифрового вычислителя разработан на основе 32-разрядного высокопроизводительного процессора цифровой обработки сигналов1967ВН044 (тактовая частота до 230 МГц). Рассмотрим подробнее структурную схему радара (рисунок 10).

    Рисунок 10. Структурная схема опытного образца «однолучевого радара»
    Рисунок 10. Структурная схема опытного образца «однолучевого радара»

    Всё просто, а в гражданских изделиях иначе и нельзя - должно быть дешево и надежно. Центром радара является 1967ВН044 немного переделанный под данную задачу... Загружать ПО процессор умеет по SPI, соответственно, в качестве ПЗУ подходит почти любая «флэшка».

    ЦАП и АЦП выбираются по частоте, цене и возможности когерентного захвата данных. Сейчас реализована простая схема, почти не загружающая процессорное время, – в ОЗУ лежит заранее сформированный фрагмент «пилы»; цепочка DMA выдвигает данные в SPI0 и в нужный момент перезапускает фрагмент этой пилы, запуская таймер TMR0. TMR0 запускает другую цепочку DMA, которая собирает данные с SPI1, выводы nCS двух АЦП объединены, выводы SDO, CLK заведены на простенький буфер, TMR0 также управляет стробами nOE буфера, а DMA собирает данные последовательно сначала с одного АЦП, а затем с другого, даже не подозревая, что это не один АЦП. Процессор загружается разного рода «фильтрацией» и расчетом FFT. Физический уровень CAN обеспечивает микросхема 5559ИН14, а логический – SPI CAN-контроллер. Ethernet также выполнен на Ethernet-контроллере. Решение по CAN и Ethernet сейчас переносится на наш 1986ВЕ1QI, там уже есть CAN и Ethernet. Микросхема ГЛОНАСС используется не обычная, а «Навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS/SBAS/GALILEO — ПРО-04, ИЛТА.464346.001» НИИ МА ПРОГРЕСС. Работает нормально, подключается по UART, свои задачи явно выполняет. Физический уровень RS-485 обеспечивает микросхема 5559ИН10. Таким образом видно, что сегодня вполне реально создать коммерческий продукт с очень высокой степенью «отечественности» локализации по ЭКБ.

    Удобство такой модульной платформы очевидно. Меняем СВЧ приёмопередатчик (рисунок 11) – получаем другое изделие, а FFT «крутится» на процессоре.

    Рисунок 11. Пример характеристик двух СВЧ модулей в одном габарите.
    Рисунок 11. Пример характеристик двух СВЧ модулей в одном габарите.

    Разработкой СВЧ мы тоже занимаемся сами, но тут стоит отметить, что разработка - это не просто расчет АР нужной формы. Это долгий процесс «от идеи» и до «серийной сборки», расхлебывая решая все проблемы на своём пути. Например, есть нормы ГКРЧ (РЕШЕНИЕ от 7 мая 2007 года N 07-20-03-001 «О выделении полос радиочастот устройствам малого радиуса действия»), по которым разрешённым диапазоном в России считается 24,05 – 24,25 ГГц. Это значит, что использовать мы можем ЛЧМ максимум 200 МГц (а аппаратно можем - до 1500 МГц... Жаль...), и, применяя в качестве основного математического аппарата FFT, у нас будет следующее ограничение:

    \frac{1}{T} = \frac{f_{\text{BW}}}{T}*\left( \frac{2*\Delta d}{c} \right)\Delta d = \frac{c}{{2*f}_{\text{BW}}} = \frac{300E6}{2*200E6} = 0.75\ м\ \

    Другими словами, если забыть про всё, что реально расширяет нам каждый бин FFT (например, наложение оконной функции), ЛЧМ в 200 МГц обеспечивает нам разрешающую способность по дальности в 75 см. Но 200 МГц должны быть стабильными, иначе будет нарушение ГКРЧ. А так как мы должны использовать максимально дешевые доступные СВЧ микросхемы, ожидаемо, что с термостабилизацией у них не очень. Можно и нужно вносить аналоговую термокомпенсацию (например вводя термисторы в схему управления ГУН). Таких СВЧ приёмопередатчиков мы собрали уже несколько тысяч и можем поделиться обобщенной статистикой (рисунок 12).

    Рисунок 12. Пример характеристик частотно-температурных зависимостей (слева – зависимость абсолютного значения частоты в МГц от температуры, справа - зависимость полосы ЛЧМ сигнала от температуры), при подаче модулирующего сигнала лабораторным генератором.
    Рисунок 12. Пример характеристик частотно-температурных зависимостей (слева – зависимость абсолютного значения частоты в МГц от температуры, справа - зависимость полосы ЛЧМ сигнала от температуры), при подаче модулирующего сигнала лабораторным генератором.

    Видно, что термокомпенсация получилась неплохой, максимальный разброс ±15 МГц и в крайних значениях температуры (минус 40 плюс 85 градусов). Если считать грубо, то это 30 МГц на 125 градусов или 0,24 МГц на градус (основные импортные аналоги обеспечивают 1 МГц на градус). Но ГКРЧ нарушается, значит, нужна дополнительная стабилизация. На модуле СВЧ для этой цели предусмотрен сигнал делителя частоты (рисунок 10); сигнал делителя - низкочастотный, порядка 24 кГц – заводится на вход таймера TMR1. TMR1 записывает в память текущее значение счетчика «тиков» процессора, затем TMR1 отсчитывает до 1000 и снова записывает значение счетчика «тиков» процессора. Сравнивая эти значения, можно достаточно точно получить значение делителя частоты.

    Хорошо, частоту СВЧ сигнала мы теперь знаем, нужно её скорректировать с помощью ЦАП, соответственно, точность подстройки частоты зависит от разрядности и качества ЦАП. Мы получили точность подстройки частоты СВЧ сигнала не хуже 240 кГц, что соответствует ±1·10-3% от частоты 24,15 ГГц. Процесс подстройки представлен на рисунке 13.

    Рисунок 13. Пример частотно-временной зависимости при включении радара.
    Рисунок 13. Пример частотно-временной зависимости при включении радара.

    Другой вопрос - изменяется ли диаграмма направленности при использовании крышки из радиопрозрачного материала? К сожалению, крышка почти всегда ведет себя как сильная неоднородность, но при правильном подборе параметров (материал, толщина, самое важное расстояние от АР), в целом, всё будет терпимо. Наибольшие трудности возникают, когда необходима широкая диаграмма, так как увеличивается число возможных переотражений и даже если всё сделано правильно, крышка выступает в качестве диэлектрической линзы и немного обужает диаграмму.

    Приведу пример измерений для немного другого радара с использованием следующих крышек: напечатанной на 3D принтере со 100% заполнением (красный), такой же, но отлитой из "типового" обычного пластика Vg280 (голубой), отлитой из "типового" пластика, но на скорректированном расстоянии от АР (зеленый) (рисунок 14).

    Рисунок 14. Измерение диаграммы направленности.
    Рисунок 14. Измерение диаграммы направленности.

    В общем, нюансов множество, но со всеми можно справиться, если много страдать читать и работать... Зато и результаты есть! Рассмотрим подробнее приборы, разработанные на основе «Однолучевого радара».

    Радар «Поток-1», ТСКЯ.466369.007, является радиолокационным детектором транспортных средств (ТС) и предназначен для автоматизированного учета интенсивности дорожного движения. Детектор определяет следующие основные параметры: количество обнаруженных ТС, средняя скорость, загруженность, количество полос, классификация обнаруженных ТС; а для каждого из обнаруженных ТС – скорость, длину, класс, номер полосы движения.

    Наименование параметра, единица величины

    Значение

    Диапазон напряжений питания постоянного тока, В

    От 9 до 32

    Потребляемая мощность изделия по цепям питания при напряжении питания 12 В, Вт, не более

    3

    Диапазон изменения рабочей частоты, ГГц

    От 24,05 до 24,25

    Максимальная мощность излучаемого сигнала, мВт, не более

    100

    Угол обзора изделия по горизонтали, не более

    16º

    Угол обзора изделия по вертикали, не менее

    60º

    Диапазон измеряемых скоростей, км/ч

    От 5 до 160

    Число одновременно анализируемых полос, не более

    12

    Анализируемая дальность, м

    От 2 до 60

    Рабочая температура среды, ºС

    От – 40 до +75

    Габаритные размеры, мм, не более

    140×120×35

    Масса, кг, не более

    0,3

    Возможность оснащения модулем отечественного ГЛОНАСС/GPS приемника

    Опционально

    Возможность оснащения интерфейсами Ethernet, CAN, RS-485, RS-232

    Опционально

    Детектор располагается возле контролируемого участка дорожного полотна на высоте 4-6 метров в зависимости от числа полос и необходимой максимальной дальности детектирования. В азимутальной (горизонтальной) плоскости детектор направляется ортогонально дороге, в угломестной плоскости, со смещением в 15-35 градусов (с наклоном в сторону дорожного полотна, рисунок 15).

    Рисунок 15. Фотография установки радара «Поток-1» на объекте эксплуатации.
    Рисунок 15. Фотография установки радара «Поток-1» на объекте эксплуатации.

    Радар «Скорость-1», ТСКЯ.466369.006, является радиолокационным измерителем скорости движения и предназначен для обнаружения движущихся ТС, детектирования их скорости и направления движения. Измеритель может определять скорость целей с учетом направления их движения (только встречные, только попутные, оба направления), выделять скорости самой быстрой цели из группы и цели с наибольшей амплитудой принятого сигнала.

    Наименование параметра, единица величины

    Значение

    Диапазон напряжений питания постоянного тока, В

    От 9 до 32

    Потребляемая мощность изделия по цепям питания при напряжении питания 12 В, Вт, не более

    3

    Диапазон рабочей частоты, ГГц

    От 24,05 до 24,25

    Максимальная мощность передающего устройства, мВт, не более

    100

    Угол обзора изделия по горизонтали, не более

    16º

    Угол обзора изделия по вертикали, не более

    26º

    Диапазон измеряемых скоростей, км/ч

    От 10 до 320

    Допускаемый предел среднеквадратичной ошибки измерения скорости, км/ч, не более

    ±1

    Дискретность выдаваемой измерителем информации, км/ч, не более

    0,5

    Дальность измерения скорости транспортного средства, м

    От 10 до 180

    Рабочая температура среды, ºС

    От - 40 до +75

    Габаритные размеры, мм, не более

    140×120×35

    Масса, кг, не более

    0,3

    Возможность оснащения модулем отечественного ГЛОНАСС/GPS приемника

    Опционально

    Возможность оснащения интерфейсами Ethernet, CAN, RS-485, RS-232

    Опционально

    Измеритель (рисунок 16) может быть использован как самостоятельный прибор, так и встраиваться в готовые решения заказчика. В настоящее время востребованы следующие применения: табло информирования о превышении скорости на опасном участке дороги, системы контроля скорости движения в складских помещениях и частных территориях.

    Рисунок 16. Применение радара скорость для информирования о опасном участке дороги.
    Рисунок 16. Применение радара скорость для информирования о опасном участке дороги.

    Радары «Поток-1» и «Скорость-1» соответствуют требованиям ГОСТ Р 50856-96, ГОСТ 33991 2016, ГОСТ Р 50607-2012 с уточнениями, изложенными в технических условиях, являются конструктивно законченными, самостоятельными, изделиями и имеют класс защиты IP67 по ГОСТ 14254-2015.

    Заключение.

    Работа над радарами не останавливается думаю в следующей части статьи можно подробнее рассказать про именно автомобильные радары на 24 ГГц и 77 ГГц, сейчас просто покажу их внешний вид, рисунок 17.

    Рисунок 17. Внешний вид автомобильных радаров «МАРС–2А1» (правее, ниже)
и «Обзор-77-2» (левее, выше).
    Рисунок 17. Внешний вид автомобильных радаров «МАРС–2А1» (правее, ниже) и «Обзор-77-2» (левее, выше).

    Спасибо, что дочитали..

    Миландр
    Разрабатываем микросхемы, приборы, ПО

    Comments 46

      +4
      Интересная статья, спасибо.
      Но вот возник вопрос, почему модуль от Миландр M-LC6 (https://device.milandr.ru/products/moduli-svch/svch-priyemoperedatchik-m-lc6) так сильно похож на модуль RF Beam K-LC6 (http://www.rfbeam.ch/product?id=12)? Даже названия как-то подозрительно похожи :) Да и другие модули выглядят странно похожими на продукцию RF Beam…
      Совпадение? :) ;)
        +2
        Добрый день! как сказал Дмитрий Киселёв "Совпадение? Не думаю!" =)
        Нам с коллегами, ради этих «совпадений» больше года пришлось работать =)

        Эти датчики используются в детекторах движения, которые тоже разрабатывает отечественная компания! И нас покупают по тому, что мы лучше действительно не хуже. Сейчас на сборке новая 1000 модулей и мы очень стараемся соответствовать.
          0
          Михаил, спасибо за ответ :)
          С нетерпением жду вторую часть, посвященную радарам на 77 ГГц. Интересно узнать, как вы тестировали антенные решения на этот диапазон частот, какие результаты получили.
            0
            Получается — велосипед изобретали. Может есть что-то поинтереснее чем массив плоских квадратных патчей?
              0
              По приёмопередатчикам была задача разработать аналог — вроде получилось (жизнь покажет)… Вариантов антенн множество, как пример радар у которого диаграмма формируется с помощью волноводов (рупорочков)
              Заголовок спойлера

              Но это экзотика, в серию так выйти очень тяжело… в качестве «источника» СВЧ сигнала используются микросхемы или транзисторы, соответственно СВЧ сигнал формируется и распространяется в микрополосковых линиях выполненных топологически, соответственно будет проще если антенна тоже будет топологической… Прямоугольные (узкие или широкие или наклонные) «патчи» хорошо изучены и популяризированы, но можно использовать и другие структуры, например волноводно-щелевые антенны на основе SIW
          +2
          Какой смысл использовать процессор в золотокерамике, если рядом с ним стоит чип DDR в обычном пластике (и коммерческом термодиапазоне), при отказе или повреждении данных в котором вся система умрёт? Ещё с советских времён удивляюсь этой любви отечественных чиподелов к золоту и ничем не могу её объяснить.
            +1
            Спорить не буду, тут столько нюансов, что можно обсуждать эту тему часами… но у Миландра есть и микросхемы в пластиковых корпусах
            В «однолучевом» радаре «пластиковый» К1967ВН04BG
            0
            На фото из этой статьи прототип. На нём вообще что угодно стоять может. А если есть выбор BGA или неBGA, то второе однозначно для прототипа удобнее. А фраза про «немного переделанный» процессор (автор, к сожалению, не написал в чём состояла переделка), вообще даёт обширное поле для фантазий. Если переделки на уровне кристалла, то пробную партию могли штучно закорпусировать в металлокерамику для тестов.
            Интересно было бы узнать у автора, сколько я угадал :)
            Ну и про «любовь к золоту» в России. То, что микроэлектронику у нас кормит практически только космос и оборонка, даёт определённый результат.

              +2
              Конкретно микроэлектронику кормят гражданские, в России огромное количество производителей, начиная со Старлайна и Овена, имеющих свои заводы, и до мелких полугаражных с тысячными партиями, и все сидят на Микрочипе-СТМ. Миландр давно просят сделать линейку Кортекс-М0, М3 и М4 в пластиковых корпусах, они выпустили 10 лет назад единственный К1986ВЕ92, который ни с одним аналогом не совместим даже по выводам питания, и на этом посчитали свою миссию выполненной… Сейчас, на фоне глобального кризиса на микроконтроллеры, они могли бы загрузить производство на 101%, штампуя только эти процы и продавая их как замену СТМ32 всему миру…

              Извиняюсь за оффтоп, я за импортозамещение, но заменять нечем…
                +1
                Давайте уточним: непосредственно, «гражданские» микроэлектронику не кормят. Ведро микросхем потребителю не нужно, нужны изделия, причём совершенно разнообразные. Да, граждане таки кормят микроэлектронику, «на уровне подсознательного», через налоги и госпрограммы, оплаченные на эти налоги. Но музыку они при этом не заказывают, как Вы понимаете, и результат госзаказа весьма далёк от желаний Старлайна и Овена. А коммерческого рынка сбыта ИС в стране нет. То, что Вы говорите, это кажется, что рынок будет, а на деле попробуйте найти стабильный спрос на миллионы штук ИС в месяц. Это то, что позволит выйти кристальному производству хотя бы на окупаемость, хотя бы в теории. При этом же, на минуточку, в стране физически нет ни одного массового кристального производства, которое было бы рассчитано под такие объёмы выпуска.
                Если уж фантазировать, то возможно, раскачать коммерческий сектор могла бы федеральная госпрограмма внедрения какого-то массового электронного решения на отечественной ЭКБ. Сопровождаемая заградительными пошлинами, раз, финансируемая в объёме хотя бы нескольких миллиардов долларов в год, два, и на протяжении лет 5-10, три. Здорово, да? Возможно, получилось бы развитие по типу локализации автопрома. Но мы тут быстро упрёмся в такие «нюансы», что собирать s-класс на АвтоВАЗе покажется на порядки легче реализуемым. К тому же, микросхемы не ездят по улицам, не вызывают социального возмущения, и вообще, «кому это интересно»?
                  0
                  Сейчас, на фоне глобального кризиса на микроконтроллеры, они могли бы загрузить производство на 101%, штампуя только эти процы и продавая их как замену СТМ32 всему миру…
                  Заграничное производство, на котором «Миландр» мог бы что-то штамповать, и так уже загружено на 101%)
                    0
                    В Зеленограде есть своё 90 нм производство, а у СТМ32 как раз 90 нм.
                      0
                      В Зеленограде есть своё 90 нм производство

                      Во-первых, 90 нм на «Микроне» как бы есть, но о производимых там серийно чипах, в отличие от чипов по 180 нм, ничего не известно.
                      Во-вторых, какое отношение имеет «Миландр» к производству на «Микроне»?
                        0
                        Мне показалось, что Миландру будет проще и выгодней заказать производство на Микроне, чем на TSMC.
                          0
                          К сожалению, вам показалось.
                          Вот тут например есть комментарий ппредставителей «Миландра» на этот счет, о том что микросхема, речь о которой идет в той статье, производится в Малайзии. Судя по напряжению питания, на нормах 180 нм.
              0
              случайно..
                +2
                Я наверное вредничаю, но в чем новизна, кроме того что DSP российского производства?
                ФАР и радары на 24 ГГц я делал эдак в году 2015. Ок, там стояла ПЛИС Алтера + МК минимальный для тактирования и управления ГУНом. Диод для ГУНа и УМ кстати были российские. Полоса частот та же. Мощность та же.
                Более того, мы их еще и индусам с китайцами продавали вполне себе успешно.
                А Ольвия их до сих пор продает в обрезанном варианте, тоже уже давно
                  +3
                  Согласен и на «научную новизну» явно не претендую… Симикон, Ольвия, Стрелка наверняка хорошие компании, были за долго до нас и существуют сейчас! Но последнее время многие включая некоторых перечисленных стали использовать импортные радары… наверное так дешевле, глобализация… мы просто пытаемся разрабатывать отечественные радары и рассказывать про опыт использования в них наших DSP…
                    0
                    Я могу их понять. Не поверите у меня до сих пор валяется Инфеоновский чип за 12 евро в котором весь радар на 24 ГГц, четырехканальный. К нему антенну + тот самый ДСП — вот тебе и радар. Антенны тоже освоены давно.
                    А Техас предлагал чип на 77 в котором УЖЕ есть ДСП сразу. То есть собственно только антенна остается.
                    Свое хорошо, но конкурировать можно только в условиях госзаказов.
                    А отечественный радары… Были у меня, но там другие проблемы…
                    В целом да, в любом случае удачи вам
                      +1
                      Спасибо! удача нам понадобится..
                  0
                  Технические детали лучше в конце рассказать или как приложение…
                  Вначале лучше рассказать «для чего» и «с чем его интегрировать можно» (из гражданского).
                    0
                    Хорошо, спасибо, буду учитывать
                    0
                    Зачем вы используете термин «однолучевой» в кавычках при том, что не используете в статье и не противопоставляете ему (однолучевому) многолучевой (какой-либо) конструкции?
                    P.S. Радиолокацию изучал, если что.
                      0
                      Вы правильно говорите — радар на фотографиях действительно однолучевой без кавычек (одна диаграмма у передатчика и такая же у приёмника)… попробую оправдаться… плата вычислителя сейчас позволяет использовать два СВЧ приёмника (переход к «коротким пилам», 2D FFT, цифровой синтез «квадратурной компоненты» как способ улучшения энергетики)… Работает нормально… но и вычислитель легко масштабируется до четырех СВЧ приёмников… в общем, чтобы не путаться, мы используем слово «однолучевой» именно для этого радара
                      +4
                      Собственно, по СВЧ-тематике ничего нового. Ваши DSP — это хорошо и прекрасно, они появились, их можно купить, они работают. Но давайте будем честны — в данных изделиях полоса обработки сигнала «никакая», подойдет почти что угодно для цифровой обработки, да и для оцифровки полезной полосы. А вот отечественных , готовых, доступных, вроде тех, которые вы используете, (к примеру, двухдолларовых BGT24LTR11N16) в природе нету. Нет даже двадцатидолларовых таких вот отечественных «комбинашек», и никто ими не занимается. А это, как не крути, один из ключевых элементов массовой FMCW технологии для automotive и не только радаров. Что вы будете делать, если эти импортные «комбинашки» тоже попадут под санкции? Одним словом, я не доволен вашими результатами за последние два года, ничего нового. На это тратятся, в том числе, государственные деньги, время идет, конкурентный на рынке продукт пока так и не появился, так как себестоимость вашего продукта остается просто неприличной для масс-маркета, а импортозамещение ключевых компонентов так и не выполнено. С уважением
                      P.S. Если вы решили опубликоваться на Хабре, получите конструктивную критику. За вашим этим проектом слежу не первый год, говорил с вашими представителями на выставках, пересекались с общими потенциальными заказчиками. «Скучно, мальчики». Позволю себе некоторые советы по СВЧ — добавьте МШУ, добавьте всё-таки ФАПЧ, запетлите VCO в «комбинашке», можно будет здорово улучшить характеристики.
                        0
                        Я плюсик поставил, но словами все же добавлю лютое согласие))
                        Кстати удивлен, что цена тааак опустилась, когда я занимался радарами они порядка 10 стоили (я про BGT24LTR11N16)
                          +1
                          Спасибо Electrovoicer за отзыв… Вообще разработать самим такой приёмопередатчик в интегральном исполнении это очень интересно! желательно сразу с синтезатором формы модулирующего сигнала и многоканальный для MIMO… тем более если Вы сами использовали импортные микросхемы о которых пишете, хорошо понимаете, что там не так всё гладко и легко с их применением…
                          Проблема только в том, что гражданских потребителей можно пересчитать по пальцам одной руки… «военка» такое не оценит там другие потребности: ППМ, субмодули и т.д. и всё из золота… а так разработку МИС не окупить… Посмотрим как жизнь пойдет…
                          А про наши радары не переживайте мы замечательно и на транзисторах с диодами разработку ведем =) А ещё по поводу цены… если покупать не «одну штучку для себя», то наши радары в ~4 раза дешевле ближайшего импортного аналога =) как-то так…

                            0
                            2600р за блок, даже средним оптом — без дотаций не обошлось, опять не реальная экономика. Лучше б эту разницу потратить на разработку достаточно конкурентной отечественной «комбинашки» на 24 ГГц, тем более, это, в принципе, возможно, вместе с Воронежем, Томском и Новосибирском. Я не понимаю, до сих пор, это странное зарывание в землю средств и ресурсов, ну вот хоть убей. Технологии есть в наличии, можно напрячься, и сделать, но нет общей стратегии, понимания, что именно является «узким местом», что, в первую очередь, надо «заместить».
                              0

                              Если честно, Вы отчасти правы… разработка этого модуля осуществлялась за "собственные средства", но работа эта выполнялась параллельно с похожими работами с государственным субсидированием… если бы государство не поддержало другие работы… думаю эти модули мы бы не стали разрабатывать…


                              я сегодня (15ого апреля) буду на нашем стенде в ЭкспоЭлектронике и мы можем встретиться и всё обсудить в "живую", если это возможно и Вам будет интересно, мне было бы интересно.

                                +1
                                BGT24 не такая беспроблемная, как кажется, у неё есть свои проблемы. Разработка хотя бы аналога по характеристикам займет какое-то время, и у аналога будут свои проблемы с которыми зачастую приходится бороться разработчикам конечного устройства, на это тоже нужно время. Итак пройдёт минимум 4 года до конечного устройства, в то время конкуренты допиливают и свои кристаллы и устройства на уже существующих компонентах. Конечное устройство на российском аналоге будет явно уступать по характеристикам, и ставить такие радары, например для контроля трафика, будет возможно только за счет государственных денег и протекции последнего. Это реальная экономика? В любом случае нужны будут дотации. А сделать быстро конкурента по цене и характеристикам BGT24 не думаю, что возможно.
                            0
                            классная статья, теперь буду вспоминать ее, когда очередной штраф придет
                              +1
                              Если нас пустят мы займемся разработкой комплексов фотовидеофиксации, готов внести хабровчан прочитавших статью в «белый лист» =))
                                0
                                ахаха, вот она, коррупция
                                «белый лист» будете формировать точно не Вы, так как централизованный уровень обработки по спискам будет формироваться чуть выше
                                  0

                                  Не расстраивайтесь=) я на Вас не обжаюсь, и Вас тоже внесу=)

                              0
                              Проблема термокомпенсации частоты ГУНа решается с помощью микросхемы ФАПЧ, кои есть отечественные с возможностью формирования ЛЧМ. Скинуть с 27 ГГц на рабочую частоту (6 ГГц для 1288ПЛ1У) можно с помощью используемого смесителя.
                                0
                                Вы правы, конечно можно… ФАПЧ это самое правильное решение! Вот только мы сейчас продаём M-LC6 по 2600 рублей =) предложенная ФАПЧ в несколько раз, сама по себе, дороже стоит =)
                                  0
                                  Понятное дело, она космическая. Может, есть варианты попроще. Просто с этой я имел дело.
                                    0
                                    Хорошо, спасибо за информацию, посмотрите наши микросхемы по данному профилю, возможно Вам будет интересно.
                                      0
                                      В табличку бы сразу добавить столбцы «наличие в перечнях ЭКБ..» и «радстойкость»))
                                        0

                                        И примеры основных спец. применений с описанием ТТХ; )

                                          0
                                          Ладно, из корпусированных в «перечне...» не нашёл только одну, так что в будущем будем иметь в виду.
                                          «Низкочастотный делитель» до 60 МГц улыбнул))

                                          Планируется ли корпусирование кристаллов из перечня выше?
                                            0

                                            Если Вы про Х-диапазон… то сейчас все потенциальные потребители (с которыми я общался) разрабатывают изделия именно на кристаллах…
                                            но мне кажется тут случай, когда именно спрос определяет "форму" предложения..

                                +1
                                У меня вопрос про полотно излучателей: почему вы решетку патчей с последовательной запиткой называете ФАР? В такой решетке сканирование если и есть, то не фазовое, а частотное (при изменении частоты сигнала изменяется электрическая длина между патчами, происходит отклонение луча от нормали, но для диапазона перестройки в 200 МГц на 24 ГГц и широкой диаграммы это несущественно). Или вы где-то спрятали фазовращатели для сканирования лучом?
                                  0

                                  Да Вы действительно правы! Данная антенна сформирована топологически и является просто АР… Но людям не знакомым с теорией радиолокации такое сокращение цитирую "не привычно"… а вот в обратную сторону Вы первый кто поправил..


                                  По этому я написал "… топологически сфазированную антенную решетку (ФАР)..."

                                    0
                                    я заменил по тексту ФАР на АР… согласен, так всё же правильнее…

                                Only users with full accounts can post comments. Log in, please.