产品应用 | 基于瑞苏盈科仙女座XRU50射频系统级模块打造的相控阵雷达

现代雷达系统面临着日益增长的尺寸、精度、响应速度和灵活性需求——尤其随着平台在机载和地面监视系统、地空及空空拦截系统中的复杂性不断提升。为满足这些需求，开发者正重新构思雷达系统架构，致力于实现更高集成度、更低延迟和实时响应。

Andromeda XRU50

 

 

仙女座XRU50射频系统级芯片模块正是为这类创新而生。该模块结构紧凑且性能强劲，可直接对射频频谱进行采样，具备宽带信号处理能力，支持多芯片同步（MTS）与多设备同步（MDS）技术——所有功能集成于单一封装中，在简化雷达设计的同时提升系统性能。目前，国防与民用市场的雷达制造商均已采用仙女座XRU50 RFSoC模块，为新一代相控阵系统提供核心动力。

 

直接射频采样与高采样率的重要性

 

传统雷达架构依赖模拟前端元件将射频信号上变频/下变频至中频（IF）。中频信号通过低采样率的模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）进行采样与合成。这种方案虽经实践验证，却限制了性能表现，并为雷达系统增加了复杂性、体积、功耗及校准难题——尤其在精密时序与同步至关重要的相控阵系统中。

 

 

仙女座XRU50射频系统级芯片（RFSoC）通过支持高达10 Gsps的直接射频采样率及直流至6 GHz的工作频率范围，极大简化并优化了该流程。这些高采样率可实现更宽的工作信号带宽，而高频工作特性在多数应用场景中消除了模拟上变频与下变频的需求，从而带来：

 

卓越的目标识别能力

增强的抗干扰与抗干扰能力

简化的硬件架构

更小的系统占用空间与功耗

更少的元器件数量与集成成本

更优的校准性能与确定性相位相干性

 

这些硬件优势使雷达系统更易于扩展、维护，并能在各类作战环境中灵活部署。

 

相控阵雷达：赋能精准与敏捷

 

仙女座XRU50射频系统级芯片的核心应用领域之一是相控阵雷达技术——该技术无需机械部件即可实现电子波束转向。从无人机目标捕获到地面监视系统，相控阵雷达要求严格同步的收发通道、实时波束成形以及可扩展的通道集成能力。

 

 

仙女座XRU50射频系统级芯片通过以下特性满足这些需求：
 

多芯片同步（MTS）与多设备同步（MDS）技术，实现多射频芯片及设备间的采样对齐

基于全功能时钟架构的确定性延迟控制

高速模数/数模转换采样时钟，支持宽信号带宽与精细目标分辨率

紧凑型封装设计，便于集成至空间受限或移动平台

 

这些特性共同使该射频系统级芯片模块成为开发分布式或高度并行化雷达系统的理想选择。

 

实际应用：从地面到天空

 

应用场景涵盖各类雷达系统。实际应用包括：

 

地面监视与防御雷达系统，其中精度、实时处理和广阔视场是任务关键要素。

机载雷达平台，包括搭载于无人机上的相控阵系统——该模块凭借轻量化、紧凑型及低功耗特性获得显著优势。
 

 

在上述领域中，仙女座XRU50射频系统级芯片（RFSoC）提供数字化敏捷性，可适应不断演变的信号环境与动态作战场景。

 

时钟架构：同步简化之道

 

精准的时序与相位对齐是所有雷达系统的核心需求。仙女座XRU50射频系统级芯片可无缝集成至任何时钟分配网络，同时支持模拟SYSREF与PL SYSREF时钟，并能以最高速率处理所有采样时钟输入。

 

功能全面的时钟架构确保：

 

跨通道紧密相位一致性

多模块间可靠同步

 

这些特性在波束成形应用中尤为关键——相位对齐直接影响雷达分辨率与目标跟踪精度。

Andromeda XRU50结构框图

 

基于MDS的紧凑设计与可扩展性能

 

雷达开发人员常面临严格的尺寸、重量和功耗（SWaP）限制，尤其在航空航天和移动防御系统中。仙女座XRU50 RFSoC通过紧凑且高度集成的系统级模块（SoM）设计应对这些挑战。其即插即用解决方案在不牺牲性能的前提下，加速原型开发并缩短上市周期。

 

此外，凭借其多设备同步（MDS）能力，该射频系统芯片模块具备高度可扩展性。无论驱动少量雷达单元还是数百个单元，其架构均支持多模块同步部署，使相控阵系统能够随作战需求增长而扩展。

 

结论

 

仙女座XRU50射频系统级芯片模块正推动新一代敏捷高效的雷达系统发展。通过实现射频频谱的直接采样、极高采样率、强健同步及紧凑集成，该模块不仅简化了雷达架构，更在机载与地面相控阵系统中释放出全新能力。

 

随着雷达技术的持续演进，仙女座XRU50 RFSoC为开发者提供了一个灵活且具有前瞻性的平台——它不仅能应对当今的挑战，更能把握未来的机遇。