高隔离度毫米波变频收发组件的研制

本文介绍了一种毫米波变频收发组件的研制方案。组件包含三个接收通道和一个发射通道,采用自混频工作模式。文章论述了收发组件设计原理和电路布局,并对关键微波电路进行优化仿真,最后给出了收发组件的测试结果。     

基于国产IC的数字中频发射接收单元工程实现

本文提出了一种数字中频接收发射单元的工程方案,它包括发射通道和接收通道.发射通道可以产生线性调频信号、相位编码信号等;接收通道实现模数转换、数字下变频和数据电光/光电转换.同时,该单元也可以完成FPGA的动态重构.实验表明,所选取的国产IC可以满足设计需求,达到了设计的指标要求.     

雷达接收机混频交扰抑制的研究

设计实现了一个雷达接收机用的二次变频接收前端组件,考虑了主要技术指标及本振和信号通道寄生频率的影响,解决了一本振和二本振交调在信号通道内产生的交调干扰问题.通过理论计算预先确定了频率干扰点,合理选择多次混频组件中频,从而减少了组合频率干扰,对交调与互调起到一定的抑制作用.同时对接收前端组件因频率干扰、交调失真、噪声调制等因素引起噪声系数变差的原因进行了分析,提出抑制交扰的措施,解决了组件噪声系数恶化的技术问题.结果表明,该接收机前端组件在S波段、工作频率400 MHz带宽范围噪声系数小于1.0 dB.     

Ku波段高增益8通道T/R组件设计与实现

利用低温共烧陶瓷(LTCC)高集成化设计优势,设计并实现了一款Ku波段高增益8通道T/R组件。该组件通过双向放大器的合理运用,有效提高了组件的收发增益,同时利用液态金属材料的特性,将硅铝壳体与铝合金散热齿进行有机结合,大大提高了组件在连续波发射工作模式下的热量传导能力,保证了组件小体积下工作的可靠性。最终设计实现的Ku波段高增益8通道T/R组件,体积仅84 mm×48 mm×6 mm,质量约60 g,发射功率增益大于45 dB,发射输出功率大于1 W,接收增益大于29 dB,接收噪声系数小于3.5 dB。该组件8个通道收发性能一致性好,性能稳定,具有良好的工程实用价值。     

MMIC在T/R组件中的应用

采用单片微波集成电路(MMIC)芯片技术和多芯片组件(MCM)微组装工艺,设计了一款小尺寸双通道发射接收(T/R)组件.组件由环形器、限幅器芯片、低噪声放大器(LNA)芯片、幅相控制多功能芯片、驱动放大器芯片和功率放大器芯片(PA)等部分构成.基于GaAs的LNA MMIC芯片具有更低噪声系数,基于GaN的PA MMIC芯片具有更高的输出功率及功率附加效率.组件接收通道采用基于GaAs的LNA芯片,发射通道采用基于GaN的PA芯片,设计了针对发射通道驱动放大器与功率放大器的协同脉冲调制电路.研制的T/R组件在8～12 GHz的频带内:接收通道在工作电压+5 V连续波的条件下,小信号增益大于20 dB,噪声小于3 dB;发射通道在周期1 ms,脉宽10％的调制脉冲条件下,脉冲发射功率大于46 dBm.T/R组件外形尺寸为70 mm×46 mm×15 mm.     

一种数字T/R组件幅相误差校正设计

数字T/R组件是数字化雷达的重要组成部分,由于信号产生与接收均使用了数字信号,仪器无法测量信号误差,因此需要对发射、接收通道分别进行幅相误差校正.本文结合一种数字T/R组件的具体设计,介绍了其幅相误差校正方法.     

Ku波段GaN一片式收发组件芯片

报道了一款应用于Ku波段的GaN T/R MMIC。该芯片采用0.15μm GaN HEMT器件工艺制造,集成了T/R组件的接收通道和发射通道,芯片面积7.00mm×3.32mm。研制的MMIC集成了5位数字衰减器、5位数字移相器、前级低噪声放大器、后级低噪声放大器、驱动放大器、功率放大器、公用支路的小信号开关和收发切换的功率开关。在16~17GHz工作频带内测得该芯片接收通道增益大于21dB,噪声系数小于3.5dB;发射通道增益大于20.8dB,饱和功率大于40.8dBm,功率附加效率典型值30%。该芯片上集成的5位数字移相器、5位数字衰减器功能正常,达到设计要求。     

一种UHF波段8通道数字阵列模块设计

介绍了采用高精度数字延时补偿和一次有源混频方式的UHF波段8通道数字阵列模块,其内部集成8个相互独立的模拟收发通道、8通道数字接收、8通道数字波形产生,以及本振功分器、时钟分配器、分布式电源、数据传输和光电转换等部分,其单通道发射输出脉冲峰值功率大于180W,脉内信噪比大于55d B,脉冲顶降小于1d B,接收噪声系数小于2.0d B,接收信噪比大于55d B,通道间隔离度大于30d B。该数字阵列模块集成度高、接口简洁、性能稳定、环境适应能力强、可靠性高,现已批量应用于某远程预警相控阵雷达。     

基于LTCC基板的X波段四通道T/R组件的设计

介绍了一种X波段四通道T/R组件的设计思路和实现方法。针对组件工作频率高、工作频段宽、通道数多、功能复杂、裸芯片多、重量要求严格等难点,组件采用低温共烧陶瓷设计、MCM设计、新型硅铝盒体材料设计等先进技术,成功研制出了低噪声、轻质量、功能齐全的小型化四通道T/R组件,该组件工作带宽在X波段达到2 GHz,发射功率达到+41 dBm,发射效率达到32%,接收噪声系数达到2.5～2.8 dB,移相精度达到20（RMS）,整体重量为96 g。组件已实现批量化生产。     

一种S波段高功率T/R组件的研制

介绍了一种S波段高功率T/R组件的研制方法和关键技术。该T/R组件包含4个通道,功能结构复杂,共有4个发射支路和12个接收支路,满足实际应用中实现多路信号的接收。12路接收信号通过3个独立的1∶4功分器合成到3个输出端口,对功分器进行仿真优化电路。发射通道输出功率大于100 W,效率达到40%以上;12路接收通道增益平坦度和增益一致性均在1 d B以内。由于组件使用较多的裸芯片和封装器件,对工艺流程也做了简要介绍。测试结果表明,组件满足各项指标要求。     

一种宽带数字T/R组件的设计与实现

提出了一种L波段宽带数字T/R组件的设计方案和实现方法,该方案结合DDWS技术和正交调制技术来产生宽带雷达信号,通过Gbit光纤实现宽带数字T/R组件与雷达主机的数据传输,用一片FPGA完成整个组件的控制。宽带数字T/R组件的参数为中心频率1300 MHz、带宽100 MHz。     

一种机载超宽带相控阵雷达T/R组件设计

针对机载有源相控阵雷达小型化、多功能、高功率的要求,研制了一款应用于C、X、Ku波段的双通道超宽带T/R砖块组件,外观尺寸为30.0 mm×70.0 mm×8.5 mm.组件在工作频带内可以实现6位移相、6位衰减,工作带宽达到12 GHz,发射输出功率≥ 37 dBm,接收增益达到22 dB.通过对电路中无源结构进行仿真,并利用得到的仿真结果和射频芯片实现链路仿真,解决了超宽带T/R组件端口驻波较差和接收增益平坦度差且难以预估的难题.最终制造的T/R组件具有超宽带、低噪声、高功率以及良好的幅相性能.     

一种宽带多通道瓦片式T/R组件的研制

介绍了一种多通道瓦片式T/R组件的研制方法和关键技术。针对组件结构尺寸紧张、工作频率高且频带宽的要求,提出了一种新的高集成T/R组件三维立体组装方法,同时采用了多功能单片微波集成电路(MMIC)芯片技术、多芯片组装(MCM)技术提高集成度。通过对组件的热设计和密封性设计,确保了组件使用的长期可靠性。成功研制出尺寸为41.8 mm×8 mm×8.2 mm、质量不超过13 g的瓦片式T/R组件,具有4个收发通道,每个通道包含6位数控移相器和6位数控衰减器。该组件集成度高、散热性好、可靠性高,较传统T/R组件在尺寸和重量上具有突破性的优势,大大减小了雷达尺寸,使其更好地满足高性能共形有源相控阵雷达的需要。     

C波段高功率T/R组件设计

针对对海探测、跟踪以及成像的相控阵雷达或成像雷达而言,C波段T/R组件是其关键部件之一。介绍了一种C波段基于多芯片微波组件(MCM)技术和低温共烧陶瓷(LTCC)基板的20 WT/R组件的理论分析、设计思路和基本构成,从腔体效应、发射功率合成方式、收发支路、低温共烧陶瓷LTCC设计、微组装技术等几个层面进行了分析,并给出了最终的测试结果,该组件具有高功率、高密度、高效率等特点。     

一种P波段大功率T/R组件的设计

T／R组件是相控阵雷达有源分布阵列天线的核心部件,其性能直接影响雷达整机的指标。介绍了一种P波段大功率T／R组件的工作原理、设计方法和检测技术,并根据设计方法加工了实物样件,该T／R组件采用相控阵体制结构来实现：发射通道主要由移相器、衰减器和高功率放大器组成;接收通道主要由低噪声放大器、移相器和衰减器组成。在2dBm输入功率的情况下实现了200W输出功率,效率高达35％,在采取幅相一致设计措施后,该功放组件在100dB的动态范围内实现了相位误差在±3°以内。     

一种大功率X波段T/R组件的设计

本文设计了一种大功率 T/R 组件,对其原理和方案进行了阐述,并对发射峰值功率、 接收增益和噪声系数等主要指标进行了计算。单通道可实现发射峰值功率 45.6 dBm,接收增益约 30 dB,噪声系数略大于 3 dB,为大功率 T/R 组件的设计提供一种参考。     

基于微波光电技术的未来数字阵列构想

大型数字阵列雷达的天线系统由辐射单元和成千上万个数字收发组件（DTR）组成,极其庞大与复杂,雷达的工程化和安全性是系统的难点问题,微波光子学将对未来大型数字阵列雷达产生重大影响,基于微波光电实现阵列信号远程收发与传输技术,对未来大型数字阵列雷达提出一种构想,使雷达天线系统由辐射单元和模拟光电收发模块（OTR）组成,天线系统实现轻质、低成本、远程安装,有效改善大型数字阵列雷达的架设灵活性和使用安全性,同时光电数字阵列模块（ODAM）设计空间将更加宽容,有利于雷达综合性能的提升。     

基于硅基堆叠SIP技术的超宽带T/R组件

传统的超宽带T/R组件采用的是两维砖块式结构,体积和重量已不适应目前小型化、低剖面、易共形的相控阵天线要求。文中提出的基于硅基堆叠系统级封装(SIP)技术,将四通道的射频芯片高度集成在硅基介质基板上,将多层介质基板厚金压合,实现多层堆叠的三维封装。通过采用芯片多功能集成技术和超宽带射频信号的垂直互连技术,设计出三维堆叠的四通道超宽带T/R组件。T/R组件带宽为6 GHz～18 GHz,单通道的发射功率优于23 dBm,接收增益优于20 dB,可实现6位数控衰减及6位数控移相,尺寸仅有13.0 mm×13.0 mm×3.4 mm。该技术可以实现多通道超宽带T/R组件的SIP封装,有利于工程应用。