T／R组件核心技术最新发展综述（一）

以固态T／R组件为核心的有源相控阵（AESA）技术在雷达、电子战、制导武器和通信等领域都得到了广泛应用。T／R组件的成本约占整个相控阵雷达系统造价的60％,是固态有源相控阵雷达的核心。首先阐述了有源相控阵雷达T／R组件中的关键技术——GaAsMMIC技术和微波MCM技术,同时对T／R组件的最新发展现状及趋势进行了分析,以此来推动我国有源相控阵技术的快速发展。     

有源相控阵雷达T/R组件稳定性分析设计

T/R组件是有源相控阵雷达的关键部件,其设计的成功与否,决定了整部雷达的成本、可生产性和系统性能.针对以往组件系统设计师在设计时缺乏考虑系统稳定性设计的情况,本文从组件系统角度出发,首次提出了T/R组件的环路稳定性设计问题,并从噪声功率角度对环路进行了理论分析,推导出满足系统稳定的设计方程,最后提出了T/R组件环路稳定性的系统解决方法.     

SiC微波半导体在T/R组件中的应用

本文简述了SiC微波半导体的特性,分析了SiC微波器件在有源相控阵雷达T/R组件中的应用,讨论了T/R组件微波关键技术,即功率放大链、高功率限幅保护、低噪声接收机前端等微波半导体电路的设计思路以及SiC微波器件在T/R组件中的潜在应用,比较了Si和SiC时代关键电路的特性及其技术状态,指出了SiC微波半导体的发展对未来军事电子设备相控阵雷达T/R组件的重要性。     

雷达数字T/ R组件自动测试系统设计

数字T/R组件是数字有源相控阵雷达的核心,各种参数的自动化测试至关重要,文中介绍了一种雷达数字T/R组件性能参数自动测试系统,包括设备组成、软件设计、测试方法和流程等,可自动测试数字T/R组件各类参数.该系统已用于多部数字有源相控阵雷达的调试,大大缩短了雷达系统的调试周期,完善雷达性能测试技术.     

ADS在T／R组件方案论证中的应用

T/R组件是有源相控阵雷达的关键部件,组件要求质量较轻,成本较低,便于批量生产。如何优化设计方案,选择合适的微波射频芯片,来满足系统的性能是非常重要的。在组件设计初期的方案论证过程中引入对ADS仿真软件的应用,在虚拟实验室中仿真、优化系统性能指标,可以缩短开发周期、避免不必要的成本浪费。     

固态有源相控阵雷达的成本控制

综述了固态有源相控阵雷达成本控制的系统考虑，重点讨论了其关键部件T／R组件的成本控制方法，分析了固态有源相控阵雷达的成本优势。     

X 波段双极化T/R 组件研制

T/R 组件是雷达有源阵面的关键部件,有源相控阵雷达对其突出要求是高性能、高可靠和低成本。本文介绍了 一种X 波段四单元双极化T/R 组件,简述其工作原理及设计思想,列出该组件的主要性能指标。     

利用ADS设计仿真C波段T/ R组件

T/ R组件是有源相控阵雷达的核心部件。对于星载、机载、艇载等平台,如何设计出轻小型化、高可靠性、适于批量生产的T/ R组件十分重要。在设计初期引入Agilent公司的ADS仿真软件可以有效缩短开发周期,提高设计效率。文中运用ADS进行一款C波段轻小型化T/ R组件的设计与仿真,采用了多种单片微波集成电路芯片来实现各模块功能,对于设计过程中出现的放大器自激问题进行了探讨并提出解决办法,在C波段实现发射与接收功能,仿真结果符合设计要求。     

一种基于SIP技术的多通道L波段T/R组件设计

为了满足工程设计需求,提出一种基于系统级封装(System in Package,SIP)技术的多通道L波段收发组件设计方案,详细阐述其实现原理.SIP作为一种先进的系统集成与封装技术,是实现有源相控阵雷达收发(T/R)组件小型化、高密度化及高可靠性的重要途径.针对T/R组件关键技术指标进行设计分析,采用SIP技术进行...     

基于氮化铝技术的X波段瓦片式T/R组件的研制

有源相控雷达阵的发展对关键部件T/R组件的体积和重量提供了更高的要求。为满足这一要求,设计了一种基于氮化铝(Al N)技术的X波段瓦片式T/R组件,该组件突破传统的瓦片式T/R组件设计理念和实现方式,封装形式为表贴型,仅由一块基板组成,且功能齐全。组件重量为6 g,很好地满足了有源相控雷达阵对T/R组件小型化、轻量化的要求。     

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。     

毫米波多通道收发电路与和差网络一体化集成技术

相控阵天线的收发组件与和差网络通常是两个独立的模块,模块间通过接插件进行电连接,成本较高且集成度低。文中提出了毫米波多通道收发电路与和差网络一体化集成技术,将多通道收发组件与和差网络高密度集成在同一介质基板(PCB)上,芯片贴装界面与和差网络在不同层,射频和低频电路通过介质板层间和层内走线完成。最后制作8×16阵列进行无源测试验证,结果表明该一体化集成技术性能良好,具有小型化、轻量化、一体化高密度集成、制作成本低等特点,可广泛用于毫米波瓦式相控阵天线。     

X波段T／R组件波控运算芯片设计

介绍了一种X波段相控阵雷达T／R组件波控运算芯片的设计。芯片中包含乘法器、加法器、E^2PROM、串并转换、运算控制、输出控制等功能模块，具有高速运算、可扩展、小型化等特点。文中详细论述了雷达对波控芯片的需求、工程计算、实现方案和关键技术，为X波段相控阵雷达T／R组件的工程实现提供了保障。     

机载有源相控阵天线阵的可靠性研究

天线的超低副瓣特性是影响机载相控阵雷达下视能力的一个重要指标。在传统的机载相控阵雷达天线的可靠性设计中是采用对n中取k的表决模型,该方法没有考虑失效T／R组件在天线阵列中所处的物理位置对于天线副瓣性能的影响。通过仿真分析,提出了一种计算有源相控阵雷达天线阵可靠性的新模型,该模型统筹考虑了失效组件的物理位置因素的影响并归纳出新的计算公式,并在此基础上举例说明。该可靠性新模型可用来指导机载相控阵天线的可靠性预计、分配和设计。     

基于LTCC技术的多联收发模块

介绍了一种基于低温共烧陶瓷（LTCC）多层基板技术的多联收发模块的原理和设计。通过多联收发模块与单通道T／R组件在16单元相控阵雷达天线子阵中应用的对比，指出多联收发模块更有利于雷达系统集成，有助于减小雷达的体积和重量，提高系统可靠性。文中还给出了双联收发模块的设计实例，证明了基于LTCC基板多联收发模块的可实现性。     

T/R组件阻抗失配对相控阵天线性能的影响

T/R 组件为满足低剖面的设计要求,收发开关一般采用集成度较高的单刀双掷(SPDT)开关设计方案,然而有源相控阵天线大角度扫描时随着有源电压驻波比的增大,会导致T/R 组件与天线辐射单元阻抗失配。文中分析了该阻抗失配问题,并对采用SPDT 开关的T/R 组件进行了阻抗失配实验,从发射输出峰值功率、组件发射效率、发射通道相位三个方面定量分析了T/R 组件输出端口阻抗失配对发射性能的影响,并将该T/R 组件应用于有源相控阵天线,通过测试等效全向辐射功率(EIRP)进一步讨论其影响。     

某C波段收发子阵系统设计

本文以有源相控阵雷达为应用背景,介绍了一种利用MMIC技术和MCM工艺技术实现小型化、高可靠的C波段T/R组件的具体实现方法,进而实现收发子阵系统的一体化设计。采用变频形式的收发子阵系统设计,大大简化馈电网络,有效提高阵面的集成度和可靠性。通过实验验证,设计取得良好的效果,为高密集度、集成化的收发子阵系统设计积累了经验。     

新一代S波段有源相控阵雷达T/R组件

设计了一种工作在S波段,频带宽度为400 MHz,平均占空≤10%;脉冲宽度≤200 μs的有源相控阵雷达T/R组件.该组件采用模块化设计思想,将功率放大模块,接收模块和电源模块整合在一块铝合金板上,通过合理的布局,优化电路结构,并采用强迫液冷的散热设计,保证了组件的性能指标满足设计要求,而且具有体积小,重量轻,结构紧凑,可靠性高的特点.     

Radant透镜相控阵雷达发射通道的设计

介绍了一种基于Radant透镜概念的相控阵雷达,论述了Radant透镜相控阵雷达发射通道的设计,以及其中发射通道的组成、频合分系统的设计思想、功放组件的输出电平的计算、大功率T/R组件的组成及天线阵面的耗散功率的计算。Radant透镜相控阵雷达发射通道经长时间的整机工作,验证了其技术的先进性、可靠性、以其成本优势,将在防空、预警等领域发挥重要作用,并具有广泛的应用前景。