模块化设计在雷达系统中的应用

，降低了成本。根据部队和总体实际要求，可使用标准化、系列化的通用雷达结构模块组件，来组装各种结构要求的雷达，而不是每次都重新设计和制造。由于简化了设计、制造、装配，缩短了研制周期，降低了雷达研制时间，生产成本，同时提高了功能模块可靠性和可维修性，降低了运转费用。

　　随着电子技术、微电子技术、计算机技术、材料科学、电子组装技术的不断发展，现代战争已发展成为高科技的电子战、信息战，对雷达系统的要求也越来越多，越来越高，如多功能、高性能、通用化、智能化、小型轻量化、操作简单化、维修快速化、外观时尚化等等。如何满足和适应现代战争的需要，实现上述设计的要求，是每个设计人员所面临的新课题。很显然，传统的设计方法已不能满足它的要求。很多专家认为：过去是价格的竞争，现存是质量的竞争，将来是设计的竞争。可见设计对设备的质量以及竞争力是何等重要。为此，设计人员应加强相关知识的学习，积极跟踪当今世界相关领域技术的现状和发展趋势，更新设计理念，丰富业务知识，拓宽业务面，提高业务水平，从而提高设备的档次和竞争力。

　　2 模块化设计的适应性与远景展望

　　传统产品开发流程见图1，不仅时间周期长，而且还要花费大量财力和人力，在今天激烈的市场竞争中已经无法满足客户多变的需求。基于模块库的产品开发流程见图2，无须一切冉从头开始重新设计与制造，只要适当变换模块重新组合，就能像搭积木那样可以随意快速地组合出一个新产品来，这将会使新产品研制周期和生产周期大大缩短，研制费用和生产费用大大降低，使雷达可靠性和可维修性上一个新台阶，为实现一机多型提供基本条件，增强产品的配套适应能力，进一步提高我国同防武器装备的现代化水平。　

　　模块化是现代雷达系统发展的必由之路。任何系统都是由若干功能模块，通过它们的共享的界面组合而成的。从这个意义上看，模块化设计过程实际上就是在研究分析系统分解和组合特性的基础上，使之不断优化的过程。因而，我们也深刻地认识到，只有不断地加强对模块化理论的理解深度，不断地提高模块化设计的运用技巧，不断地解决结构功能模块对电路功能模块的制约和解决发展过程中的各种矛盾，逐步建立实用的雷达系统模块库，才是真正实现雷达系统模块化设计根本途径。

3 雷达系统模块划分

　　雷达是多学科综合的系统产品，按系统工程理论和方法，根据雷达系统的总目标、雷达电气原理框图及特定的环境条件，通过对系统的分解、组合特性的详细分析，建立满足系统模块化设计需要的、可靠的系统宏模型(结构框图)用以指导分系统模块的方案设计及技术设计。

　　不同用途的雷达，虽然特点各不相同，但是总体整机对分系统的要求则是基本相同的，这就是模块化雷达的基础。

　　3.1 雷达系统分解、组合原则

　　雷达系统模块层次自下而上可以分为元件级、器件级、部件级、组件级和设备级，模块层次越高其结构也越复杂，完成的功能也越多，高层模块可由低层模块嵌套而成，为适应不同用途的需要，模块可分为通用模块、专用模块和特种模块。对于雷达系统我们采取了如下的分解、组合原则：

　　(1)以功能为核心进行分解，因为功能是构成模块的根据，也是系统分解和组合成整机的基础。

　　(2)尽可能扩大采用通用要素，经通用化处理后，便于形成独立的模块。

　　(3)充分掌握模块内聚集度最大而模块间结合度最小原则进行系统分解。因为聚集度高，专业功能单一才可能形成一个模块，便于设计、生产、调试、试验和维护，而结合度弱，则可简化电气、结构接口，便于系统的分解与组合。

　　(4)科学合理地处理模块的层次、规模和数量的矛盾。模块规模小，便于设计、生产、调试和修改，但必然带来模块数量多而不便于组合成整机的困难。反之，模块规模过大，虽然便于系统的组合，但极易造成专业功能交叉而不便于独立设计、调试、试验和维护的矛盾。为此，我们可以采取单一结构模块与复合模块并用的技术措施。复合模块就是数量和规模适中的模块集合而成的大模块，直接参与雷达系统的组合。

　　3.2 模块设计基本思路

　　(1)模块具有相对独立的特定功能，可以对模块单独进行设计、加工和储备。

　　(2)模块具有若干配合面，具有标准的结构和电气接口，单独可以进行检测。

　　(3)模块具有互换性。模块配合部位的结构特征和尺寸公差严格执行标准化。

　　(4)强电与强电放在一起，弱电与弱电放在一起。

　　3.3 雷达系统模块的创建

根据雷达特点，我们将模块化设计定在部件或组件级。模块创建是雷达系统模块化设计中的核心环节，其主要任务是设计出标准化、通用化、系列化的模