على الرغم من أن دمج قدرات الحماية الذاتية في الأسلحة الموجهة بدقة من خلال تكنولوجيا الإلكترونات الرقمية ذات الترددات الراديوية (DRFM) يمكن أن يخفف التداخل من الهجمات الإلكترونية المعادية ، إلا أن أجهزة DRFM الإلكترونية الدقيقة كبيرة للغاية بحيث لا يمكن استخدامها في الأسلحة الذكية الحديثة. من الصعب دمج الأجهزة الإلكترونية الدقيقة التي تم تصميمها خصيصًا لحجم ووزن وسلطة (SWaP) للإلكترونيات المدمجة على متن الطائرة في الأسلحة.
من أجل إنشاء جهاز DRFM إلكتروني صغير يفي بمتطلبات تكامل الأسلحة ، هناك حاجة إلى حل جديد ومدمج يجمع بين تقنية التجميع ثلاثية الأبعاد وتقنية التصغير المتقدمة وتقنية تقوية الجهاز ، كما أن النمطية ضرورية ، وهناك العديد من الأسباب:
• يساعد التصميم المعياري على زيادة الوظائف المستقبلية للجهاز و / أو تحقيق أداء أعلى للجهاز عن طريق إضافة لوحات جديدة في بنية الرصة العمودية للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) ، مع تحسينات جديدة في أداء التردد الراديوي ومعالجة الإشارات ويجري باستمرار تسويق التقدم في مجال التكنولوجيا ، كما تساعد قدرات الترقية المرنة والتوسع في الأجهزة التي أحدثتها البنية النمطية على التخفيف السريع للتهديدات التكنولوجية الناشئة.
• إن فصل مكونات التردد الراديوي الحساسة للضوضاء عن المكونات الرقمية الموجودة في مكان آخر في الوحدة يسمح لسلسلة المحساس بكاملها بتحقيق مستوى أعلى من األداء.
• مساعدة وحدات تحديد وحل الاستثناءات التي قد تحدث أثناء عملية التصنيع في مرحلة مبكرة، من أجل منع هذه التشوهات تسبب تجميعها بعد كل شيء في وحدات DRFM عواقب لا يمكن إصلاحه، وهذا تقصير دورة التصنيع، وتحسين وفورات في التكاليف كفاءة الإنتاج والتصنيع ومن أهمية كبيرة.
التناظرية الدائرة الأمثل
في جهاز DRFM نموذجي ، تشغل معظم مساحة التصميم القابلة للتخصيص عن طريق المكونات التناظرية والدوائر المقابلة ، وأسهل طريقة لتصغير جهاز هو تقليل عدد المكونات المضمنة في فاتورة المواد ، على الرغم من أن هذه الطريقة بسيطة من السهل، ولكن بعد كل شيء، وعدد محدود من الأجهزة للحد من الفضاء، ولكن أيضا يؤثر سلبا سيتم تخفيض الأداء العام للجهاز بعد عدد من الأجهزة. لذلك تحتاج أيضا إلى استكشاف سبل غيرها من الأجهزة المنمنمة DRFM الدوائر التناظرية لا يمكن أن تتحقق.
ومع ذلك، فقط تقليل حجم الدوائر التناظرية لDRFM تحسين الجهاز ليست كافية. بيئة التطبيقات النموذجية من الأسلحة الذكية تتطلب أن كافة المكونات داخل DRFM جهاز ينبغي تعزيز الصمود في وجه بيئة تنفيذ مهمة يمكن التنبؤ بها أشد. الصغيرة يجب أن تكون وحدة DRFM قادرة على تحمل عالية التردد الاهتزاز الميكانيكي، تسارع عالية على الاطلاق، الصدمة الحرارية الشديدة والرطوبة ومياه البحر المدقع الظروف البيئية اختبار أو غيرها من البيئات تآكل، وما إلى ذلك لتلبية متطلبات التصغير وتعزيز فعالية، مهندس أجهزة DRFM تحتاج إلى إعادة تقييم تصميم الدوائر التناظرية تماما.
وتحقيقا لهذه الغاية، والولايات المتحدة وضعت نظاما عطارد الصغير RF حدة متعددة رقاقة (وMCM). حجم حجم حزمة من الأجهزة وحدة DRFM يتم تخفيض الدوائر التناظرية أكثر نموذجية ثلاث مرات، وقد تم تسويقها. وحدة القاع هي مجموعة الكرة شبكة ( وBGA)، الذي كرات لحام يمكن الحصول عليها من خلال لوحات الدوائر الالكترونية وقوة الإشارة المطلوبة. النظر في جهاز شديد ضيق المساحة ونظم الزئبق اختيار واستخدام المواد الخاصة لوحة الدوائر هو جهاز مفاضلة السلامة الميكانيكية والتصميم الحراري.
على الرغم من أن تسمح الظروف بذلك، واستخدام الجمعية يموت يمكن المنمنمة بنجاح الترددات الراديوية وحدة متعددة الرقائق. ولكن ليس كل مكونات يمكن أن تكون متكاملة في شكل يموت. وهكذا، فإن هيكل رقاقة والأسلاك والسطح أيضا جبل التكنولوجيا يجب أن تكون متكاملة في تصميم وحدة. في ضمان موثوقية خطر لا يبدو في إطار فرضية، يجب أن يكون الحد الأدنى اهتماما خاصا لمكونات غير يموت وغيرها من الهياكل احتلت الفضاء. حاليا، هناك عدد قليل من الشركات المصنعة لورشة عمل إنتاج واحدة هذا الهجين القدرة التصنيعية بناء؛ لتوسيع نطاق الإنتاج وتحقيق الشركات الإنتاج الضخم، بل هي ندرة.
في عملية التصغير ، يجب أن تتطابق كثافة التعبئة للمكونات داخل وحدة متعددة الشرائح مع متطلبات السلامة الميكانيكية للجهاز.لهذه الغاية ، تفي أنظمة الزئبق بمتطلبات السلامة الميكانيكية للأجهزة وأبعاد الجهاز والوزن واستهلاك الطاقة. في ظل الظروف ، تم تعظيم كثافة التعبئة في الوحدات متعددة الشرائح بنجاح عن طريق تحسين ارتفاع لوحة الدائرة وتقليل سماكة جدار الفصل الخاص بلوحة لوحة الدوائر.
تحسين الدوائر الرقمية
إن مكونات الدوائر الرقمية النموذجية لوحدة DRFM هي ذاكرة غير متطايرة ومعالج أو مصفوفة بوابات قابلة للبرمجة (FPGA) ، وللتعامل مع متطلبات المعالجة المكثفة لتطبيقات DRFM ، فإن الأجهزة مطلوبة عادةً أن يكون لديها عدة جيغابايت من التخزين. ومع محدودية ظروف الفضاء والصلابة التي يجب تحقيقها بواسطة أجهزة DRFM الدقيقة المذكورة أعلاه ، فإنه من المستحيل تحقيق مثل هذه السعة التخزينية الكبيرة من خلال الاستمرار في استخدام وحدات الذاكرة التقليدية المزدوجة (DIMMs).
تتوفر أجهزة الذاكرة مع واجهات المصفوفة الميكانيكية والكهربائية لشرائح الشبكة من الشركات المصنعة للذاكرة التجارية ، وقد تم إثبات موثوقية أجهزة صفيف كرات كروية لحام الرصاص في التطبيقات العسكرية ، ومع ذلك تتطلب تطبيقات DRFM قد تتجاوز سعة الذاكرة سعة الذاكرة لجهاز ذاكرة BGA واحد يوفره مصنع الذاكرة ، وهذا يعني أن المساحة الثمينة في الوحدة الرقمية لجهاز DRFM الصغير سيتم استهلاكها بسرعة بواسطة أجهزة ذاكرة متعددة. تتم إضافة لوحة الدائرة الإضافية المخصصة للذاكرة إلى مكدس DRFM ، ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة تضحي بالمساحة الثلاثية الأبعاد الشحيحة بالفعل ، كما أنها تزيد بشكل كبير من تعقيد التصميم العام للجهاز.
في السنوات الأخيرة ، حققت تكنولوجيا التغليف ثلاثية الأبعاد تقدمًا كبيرًا ؛ ففي عملية واحدة ، باستخدام أجهزة ذاكرة متعددة مع وظائف التحكم في تصحيح الأخطاء ، يمكن للتكديس الرأسي وتكنولوجيا التوصيل البيني توفير ما يصل إلى 85٪ من الأبعاد الثنائية مقارنةً بالصفيف المستوي للجهاز المنفصل. علاوة على ذلك ، يتم توفير هذه المساحة دون التضحية بمواصفات الأجهزة ، مع نظام التغليف ثلاثي الأبعاد هذا ، يمكن دمج ما يصل إلى 18 جهاز ذاكرة خلوي في وحدة واحدة عالية الموثوقية. الحاجة إلى معظم تطبيقات المعالجة المكثفة.
التراص عموديا الذاكرة باستخدام الفضاء ثلاثي الأبعاد دون التضحية الجهاز. وحدة ذاكرة مدمجة يمكن أن تنتج ارتفاع أقل من 2.5 مم باستخدام عملية رقاقة رقيق الحديثة القائمة على المساحة المتوفرة، قد يكون الحد الادنى لجهاز الذاكرة في الجزء الخلفي من لوحات الدوائر الالكترونية قد يتم الافراج المفيدة، مثل المكونات الأخرى باعتبارها جزءا لا يتجزأ من مساحة أمام لوحات الدوائر الالكترونية.
على الجيل القادم من الأسلحة الذكية - معنى واقتراح
في الوقت الحاضر ، أصبح تطوير التهديدات الأمنية أسرع من أي وقت مضى ، ونتيجة لذلك ، فإن أداء الترددات اللاسلكية الدقيقة وتعقيد الأجهزة الإلكترونية الدقيقة المتكاملة في أنظمة الأسلحة يجب أن يستمر في التحسن ، ولا يلزم سوى تصغير وتصغير الأجهزة الإلكترونية الدقيقة لتطوير الجيل التالي. لا تزال الأسلحة الذكية بعيدة عن أن تكون كافية ، ومن منظور النمطية والتحسين العام للنظام ، يجب تصميم الجهاز مع سيناريوهات تطبيق عسكرية فعلية.
تطبيق تكنولوجيا التوجيه الدقيق هو معلم هام في صناعة الدفاع من القرن 20th، في القرن ال21، وإدخال التكنولوجيا الدقيقة DRFM ومن المتوقع ان تصدر أسلحة موجهة بدقة لديها القدرة على حماية أنفسهم ضد الهجمات المعادية الحرب الإلكترونية،، وسوف تصبح تاريخ تطور الأسلحة الذكية و خطوة إلى الأمام عقدة هامة للقطاع الدفاع يجب MICROELECTRONIC منصة جهاز الاسلحة الذكية على الابتكار وتطوير نشر مع هذا التقدم التكنولوجي التجارية.