相控阵天线T／R组件技术发展趋势

本文介绍了机载和星载雷达下一代（中／长期）T／R组件的新发展及其前景，以降低生产成本，提高性能和可靠性水平。 在物理结构方面，尽管在中期砖状结构是更流行的，对于共形或多功能相控阵天线瓦片状的概念在被研究：一种3维模块将使天线的重量和尺寸急剧减小。 随着向多功能芯片的推进，新的处理方法象GaN，MEMS功率开关的发展，MMICs一直是关键的组成器件。 涉及到封装，一张技术发展方向图预示着不同的性能：多层厚膜陶瓷电路，基于LTCC或HTCC处理方法的同燃陶瓷，在印制电路板上的表面贴装的组件，高密度集成和3D结构的集线技术。 为了适应对微波模块所必需的集成水平，相交叉的领域现在也越来越重要：微按扭，挠曲，微型联结器。 被泰利斯掌握的所有这些技术可以同时用于机载和星载模块，星载方面的发展受益于机载方面的大量应用。     

有源相控阵天线T／R组件幅相检测

给出一种有源相控阵雷达Ｔ／Ｒ组件的幅相检测方法，这种方法只需几只定同耦合器和检波器，经过适当的组合和简单的运算，就可以精确地测出Ｔ／Ｒ组件的幅度和相位，该方法具有良好的可行性，实时性和可靠性，大大减少了雷达的调试工作量。     

相控阵天线T／R组件工艺及技术发展趋势

本文针对削减批量生产成本同时提高性能等级和可靠性等目标，提出了机载和天基相控阵天线下一代T／R组件的最新研制成果和前景（中远期）。 从物理结构上看，目前“砖块式”天线在相控阵天线领域仍占主导，但用于共形或多功能相控阵的“瓦片式”薄形天线概念已在研制中：一个3D结构的组件将导致天线尺寸和重量的大幅度削减。 MMIC一直是关键元器件，向多功能芯片、新工艺（如GaN、MEMS功率开关）方向发展。 关于封装，工艺路线图解释了不同的功能：厚膜多层陶瓷电路、基于LTCC或HTCC工艺的烧结陶瓷、印制板上表面贴装、高密度集成3D架构的集中式连线技术。 为满足微波组件（纤维按扣、挠性次微型连接器）所要求的与集成层兼容，互连技术领域也被提到了一个越来越重要的位置上。 泰勒斯公司所掌握的这些技术对于机载和天基组件的意义是双重的，随着机载应用的增多，天基组件的研制可从中获益。     

毫米波有源相控阵TR组件集成技术

通过分析有源相控阵技术发展趋势,提出集成技术是毫米波有源相控阵TR组件的关键技术,并按制造和装配层次将毫米波有源相控阵TR组件的集成分为芯片级、子阵级和全阵级等三级集成.分析了各级集成的关键技术及其发展趋势,提出关键集成技术发展路线,指出毫米波TR组件专用多功能芯片、垂直互联和高效小型化液冷器等三项技术是当前需重点突破...     

基于异构集成技术的相控阵T/R组件微系统

基于硅基微电子机械系统(MEMS)工艺和三维异构集成技术,研制了一款硅基X波段2×2相控阵T/R组件.该组件采用收发一体多功能芯片方案,将所有器件封装于两层硅基中.其中上层硅基集成了低噪声放大器、功率放大器、开关、电源调制驱动器和PMOSFET等芯片,下层硅基集成了多功能芯片、串/并转换芯片以及逻辑运算芯片;两层硅基封装之间通过植球进行堆叠.最终样品尺寸仅为20 mm×20 mm×3 mm.实测结果显示,在8～ 12 GHz内,该T/R组件饱和输出功率约为29 dBm,接收增益约为21 dB,接收噪声系数小于3 dB,在具备优良射频性能的同时实现了组件的小型化.     

固态有源相控阵雷达T／R组件批生产的质量控制

产品质量控制及管理的好坏直接涉及到产品的可靠性。文中简单介绍了固态有源相控阵雷达T／R组件的特点、生产中质量控制现状。在此基础上，根据质量控制的基本原理以及T／R组件批生产的工艺流程，确定并设置了质量控制点，并总结了提高T／R组件批生产质量的有效措施。     

MMIC T／R组件与舰载多功能相控阵雷达

本文首先比较详细地介绍了国外已研制成和正在研制中的几部典型舰载多功能相控阵雷达，同时着重阐述了其关键核心部件──ＭＭＩＣＴ／Ｒ组件的研制情况以及技术水平；结合我们在ＭＭＩＣＴ／Ｒ组件预研方面开展的一些研制工作，分析了国内目前开展ＭＭＩＣＴ／Ｒ组件研制工作中的困难，提出应不失时机地大力加强微波半导体器件的研究。     

天基雷达大型可展开相控阵天线及其关键技术

高分辨率成像和动目标识别已成为当今世界先进国家天基雷达的发展趋势,为达到相应技术指标,天基雷达需要大口径、轻量化、可展开而且收拢体积小的有源相控阵天线.文中介绍了国外该型天线的研制发展情况,就其中的关键技术进行了简要分析,为进一步天基雷达天线的研究应用提供参考.     

子阵模块不同排列对相控阵天线辐射特性的影响分析

辐射单元矩形栅格排列是相控阵天线中最简单的排列方式,也是最常用的一种排列方式。它是把整个阵面划分成许多矩形栅格,每个辐射元占据一个自然格或栅格的交点。而本文对子阵模块间采用三角形栅格而子阵模块内采用矩形栅格的排列方式进行了分析,通过理论分析验证这种排列方式比普通矩形栅格排列有较大优势。     

C 波段全固态T / R 组件设计

C波段星载合成孔径雷达(SAR)系统是应用于海洋目标监视的有力手段之一.基于T/R组件的有源相控天线可靠性高,成为现阶段星载SAR雷达的研究热点,其对T/R组件的需求特点包括:高效率、低功耗、重量轻、费用低、高幅度相位稳定性和高可靠性.文中介绍了最新研制的四通道C波段星载T/R组件,采用微波多芯片组件技术,T/R组件通道间距为1/4波长,其输出功率大于22W,噪声系数2.3dB,接收增益大于23dB,功率附加效率大于23％,重量小于200g.     

毫米波多功能有源相控阵天线设计与实现

为了满足某型雷达的性能要求,显著提高其作战效能,提出了一种基于单脊波导宽边缝隙阵的毫米波多功能有源相控阵天线系统设计与实现方案。阐述了该相控阵天线系统的设计原理和组成架构,并对涉及的关键技术进行了详细分析。在理论分析与仿真设计的基础上,研制了该相控阵天线工程样机并对其进行了相关实验验证。实测结果表明,该毫米波多功能有源相控阵天线系统性能优良可靠,可满足总体技术指标要求。     

有源相控阵天线瞬时宽带性能改善研究

采用无色散特性的模拟或数字移相器会导致天线波束指向随频率发生变化,即相控阵天线的孔径效应。工程上一般在子阵级别上采用色散特性的实时延迟线拓展相控阵天线瞬时带宽,但是子阵级延时量化误差会产生周期性栅瓣,导致天线副瓣性能恶化。文中提出在通道(或多通道收发组件)上设置小位延迟线、与子阵级大位延时线叠加使用,消除或改善子阵级延时误差造成的性能恶化。结合X波段有源二维阵列天线,对单元级、子阵级、子阵+单元两级三种情况进行了仿真。仿真结果表明,子阵+单元两级延时方法在扩展相控阵天线瞬时带宽的同时,能明显改善相控阵天线的副瓣特性,且具有较强的工程可实现性。     

部件失效对有源相控阵天线性能的影响分析

有源相控阵天线系统的部件失效会造成天线增益、副瓣电平等性能参数的恶化。在考虑了天线单元幅度和相位的随机误差呈正态分布后,以部件失效的概率分布为依据,分析了包括天线单元失效、子阵失效以及组件失效情况下,天线性能随之变化的趋势。通过算例仿真得出,在文中建立的不同部件失效的数学模型下,天线增益的变化相对平缓,而副瓣抬升则相对较大。计算结果及结论可用于实际相控阵天线性能的评估和工程设计。     

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.     

某低频段T/R 组件电磁兼容问题研究

详细介绍某低频段T/R 组件研制过程中的电磁兼容问题——波控电路严重干扰接收通道,导致接收通道噪声系 数带内呈现周期性的尖峰。分别从被干扰对象、干扰源、干扰路径等方面对该问题进行深入的分析,提出完善的改进方 案,给出改进方案前后电磁兼容性能的对比情况,并总结出电磁兼容问题解决过程中可能的误判。该问题是低频段T/R 组件面临的共性问题。本解决方案及思路可为低频段T/R 组件的研制提供重要参考,并对数字T/R 组件的电磁兼容设计 具有指导意义。