Aunque (DRFM) tecnología microelectrónica será capacidades de autoprotección en armas de precisión guiadas por la memoria de frecuencia de radio digital puede reducir la interferencia generada por ataque electrónico hostil, pero DRFM dispositivos microelectrónicos convencionales demasiado grande para ser utilizado en armas inteligentes modernos e incluso especial aviónica diseño típico de la máquina, el tamaño, el peso y el poder de optimización (swap) de dispositivos microelectrónicos son difíciles de integrar en el arma.
DRFM para crear una nueva dispositivos microelectrónicos cumplen los requisitos de integración de arma, necesitamos un conjunto de la tecnología en tres dimensiones de apilamiento, la tecnología de miniaturización avanzada y nuevos dispositivos, la tecnología modular de fortalecimiento de la solución en una razón crucial modular por qué, por muchas razones:
• La arquitectura modular ayuda a aumentar la funcionalidad futura del dispositivo y / o logra un mayor rendimiento del dispositivo agregando nuevas placas en la estructura de la pila vertical de las placas de circuito impreso (PCB). Junto con nuevas mejoras en el rendimiento de RF y procesamiento de señal Los avances en el campo de la tecnología se comercializan constantemente, y las capacidades de actualización y ampliación de dispositivos flexibles que brinda la arquitectura modular también ayudan a aliviar rápidamente las amenazas tecnológicas emergentes.
• La separación de los componentes de RF sensibles al ruido de los componentes digitales ubicados en otras partes del módulo permite que toda la cadena de sensores alcance un mayor nivel de rendimiento.
• ayuda a identificar y resolver modular excepciones que pueden ocurrir durante el proceso de fabricación en una etapa temprana, a fin de evitar que estas anomalías causan después de todo ensambladas en módulos DRFM consecuencias irreparables. Esto acorta el ciclo de fabricación, mejorar la eficiencia de la producción y fabricación de ahorro de costes es de gran importancia.
optimización de circuitos analógicos
En un dispositivo DRFM típico, la mayor parte del espacio de diseño asignable está ocupado por componentes analógicos y circuitos correspondientes. La forma más sencilla de miniaturizar un dispositivo es reducir el número de componentes incluidos en la lista de materiales. Aunque este método es simple Es fácil, pero después de todo, el espacio para reducir el número de dispositivos es limitado, y la reducción en el número de dispositivos inevitablemente afectará el rendimiento general del dispositivo. Por lo tanto, es necesario explorar otras formas de realizar la miniaturización de circuitos analógicos para dispositivos DRFM.
Sin embargo, simplemente reducir el tamaño de los circuitos analógicos no es suficiente para la optimización del dispositivo DRFM. El entorno de aplicación típico para las armas inteligentes requiere que todos los componentes en el dispositivo DRFM estén endurecidos para soportar el entorno de ejecución de la misión más exigente. El módulo DRFM debe ser capaz de soportar vibraciones mecánicas de alta frecuencia, alta aceleración durante el lanzamiento, choque térmico extremo, humedad, agua de mar u otros ambientes corrosivos y otras condiciones ambientales extremas. Para cumplir con los requisitos de miniaturización y refuerzo efectivo, los arquitectos de dispositivos DRFM Necesita volver a evaluar el diseño del circuito analógico a fondo.
Con este fin, los Estados Unidos ha desarrollado un sistema Mercurio micro RF módulo multichip (MCM). El tamaño del tamaño del paquete de los dispositivos de módulo DRFM circuito analógico más típica se reduce tres veces, se ha comercializado. Módulo inferior es una matriz de rejilla de bolas ( BGA), donde la bola de soldadura puede obtener energía eléctrica y la señal requerida a través de la placa de circuito. Teniendo en cuenta las estrictas limitaciones de espacio del dispositivo, Mercury Systems eligió y usó materiales especiales para equilibrar la integridad mecánica y el diseño térmico del dispositivo.
Aunque las condiciones lo permiten, el uso de componentes de chip desnudo puede lograr la miniaturización de los módulos multi-chip de RF. Sin embargo, no todos los componentes pueden integrarse en forma de matriz. Por lo tanto, la estructura de cable de chip y la tecnología de montaje de superficie también Debe integrarse en el diseño del módulo. Sobre la premisa de garantizar que no existe riesgo de confiabilidad, se debe prestar especial atención a minimizar el espacio ocupado por los componentes que no son de matriz y otras estructuras. Actualmente, pocos fabricantes pueden estar en un solo taller de producción. El establecimiento de este tipo de capacidad de fabricación mixta: las empresas que pueden ampliar la escala de producción y realizar la producción en masa son aún más raras.
En el proceso de miniaturización, la densidad de empaquetamiento de los componentes dentro de un módulo multi-chip debe coincidir con los requisitos de integridad mecánica del dispositivo. Con este fin, Mercury Systems cumple con los requisitos de integridad mecánica del dispositivo y dimensiones del dispositivo, peso y consumo de energía. Bajo ciertas circunstancias, la densidad de empaquetamiento de los módulos multi-chip se ha maximizado con éxito optimizando la altura de la placa de circuito y reduciendo el espesor de la pared de partición de la placa de circuito del módulo.
Optimización de circuito digital
Los componentes de circuitos digitales típicos para el módulo DRFM son una memoria no volátil y un procesador o matriz de compuertas programables en campo (FPGA). Para manejar los requisitos de procesamiento intensivo de las aplicaciones DRFM, normalmente se requiere que los dispositivos tengan varios gigabytes de almacenamiento. Con las limitaciones de las condiciones de espacio y robustez que deben cumplir los dispositivos micro DRFM mencionados anteriormente, es imposible lograr una capacidad de almacenamiento tan grande al continuar utilizando los módulos de memoria doble en línea tradicionales (DIMM).
Un dispositivo de memoria que tiene una matriz de rejilla de bolas interfaz mecánica y eléctrica de memoria disponible de fabricantes comerciales. Dispositivo BGA con aplicaciones militares fiabilidad de soldadura de plomo Aunque confirmado. Sin embargo, la aplicación DRFM requiere memoria puede exceder la capacidad de memoria de una memoria BGA dispositivo de memoria único proporcionado por el fabricante, lo que significa que un espacio valioso micro módulo del dispositivo de DRFM digital se consume rápidamente pluralidad de dispositivos de memoria. un enfoque potencial es el tridimensional memoria de pila DRFM dedicada para añadir una placa de circuito adicional. Sin embargo, este método a expensas de la presente espacio tridimensional en escasa, mientras que también aumenta en gran medida la complejidad del diseño global del dispositivo.
En los últimos años, en tres dimensiones tecnología de envasado ha hecho grandes progresos en un solo proceso de envasado usando corrección de errores función de control incluye una pluralidad de dispositivos e interconexiones de memoria apilados verticalmente en comparación con una matriz plana de dispositivos discretos puede ahorrar hasta un 85% de la de dos dimensiones espacio de la placa. por otra parte, esto es para ahorrar espacio en el dispositivo sin sacrificar especificaciones técnicas obtenidos. en esta realización paquete tridimensional, hasta 18 pueden estar integrados en un solo dispositivos de células de memoria con módulo de alta fiabilidad debe soportar la mayor parte de la demanda de aplicaciones de procesamiento intensivo.
Verticalmente apilar la memoria utilizando el espacio tridimensional sin dispositivo de sacrificar. Módulo de memoria integrado puede producir altura inferior a 2,5 mm usando moderno proceso de chip de adelgazamiento basado en el espacio disponible, el extremo inferior del dispositivo de memoria en la parte posterior de la placa de circuito puede ser beneficiosos, tales otros componentes pueden ser liberados como una parte integrada del espacio delante de la placa de circuito.
En la nueva generación de armas inteligentes - significado y la sugerencia
En la actualidad, la velocidad de desarrollo de las amenazas de seguridad es más rápida que nunca. Por lo tanto, es necesario seguir mejorando el rendimiento y la complejidad de las radiofrecuencias de los dispositivos microelectrónicos integrados en sistemas de armas. Solo se necesita la miniaturización y el refuerzo de dispositivos microelectrónicos para desarrollar la próxima generación. En el caso de las armas inteligentes, todavía está lejos de ser suficiente. Desde la perspectiva de la modularización y la optimización general del sistema, el dispositivo debe diseñarse en combinación con escenarios reales de aplicaciones militares.
Aplicación de la tecnología de guiado de precisión es un hito importante en la industria de defensa del siglo 20, el siglo 21, la introducción de la tecnología microelectrónica DRFM, se espera que para fabricar armas guiadas de precisión tienen la capacidad de protegerse contra los ataques de guerra electrónica hostiles, se convertirá en la historia del desarrollo de las armas inteligentes y Un nodo de progreso importante. La industria de la defensa debería utilizar este avance en la tecnología comercial para innovar en la implementación y actualización de plataformas de dispositivos microelectrónicos para armamento inteligente.