一种高性能全双工S波段收发组件

设计了一款具有全双工模式的S频段收发组件。该组件具有高隔离度、低噪声系数、连续波功率输出的特点。根据系统要求,结合收发组件的射频信道原理,对收发支路进行设计,并根据要求对各器件进行针对性的选择。通过对加工组件样机进行验证,结果表明:发射通道输出功率大于1 W,接收通道增益大于50 dB,噪声系数小于2.1 dB,收发隔离度大于90 dB,模块尺寸小于50 mm×40 mm×12 mm。该S 波段收发组件在卫星通信、导航等领域的实际工程中具有较高的应用价值。     

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。     

K波段收发多功能GaAs MMIC芯片

介绍了一种基于0.15μm GaAs pHEMT功率工艺的K波段收发一体多功能芯片。该多功能芯片包含了功率放大器和低噪声放大器及收发开关。接收支路19.6~23.0GHz内增益大于23dB,增益平坦度为±0.2dB,输入输出驻波均小于1.8,噪声低于3.5dB;发射支路21~23GHz内输出驻波小于2.2,输入驻波小于2,增益大于25.6dB。在22GHz时饱和输出功率为23.3dBm,饱和电流170mA,效率达到25.2%。该多功能芯片接收/发射由单刀双掷开关控制。芯片尺寸为:4.1mm×2.75mm×0.05mm。     

一种紧凑型毫米波收发组件的设计

收发组件是雷达前端的核心部件之一，其性能好坏直接影响着雷达的整体性能。本文介绍了一种紧凑型毫米波收发组件的基本原理，并对其中关键电路进行仿真设计，发射支路采用小型化“H”面”“T”型节形式进行波导功率合成。测试结果表明：在Ka频段，组件发射通道输出功率达到了40W,接收通道增益为23dB,噪声系数为7dB,组件尺寸为120mm×85mm×14mm。     

一种Ka 波段多通道收发组件设计

基于混合微波集成电路技术(Hybrid Microwave Integrated Circuit, HMIC)设计了一款Ka 波段多通道 收发组件。该收发组件由四路接收链路、两路发射链路、衰减控制模块、锁相介质振荡器(Phase-locked Dielectric Resonator Oscillator, PLDRO)和电源模块组成。测试表明,该组件发射功率可达36 dBm,接收增益最大可达70 dB,接 收链路可以实现0~62 dB 的增益调控,发射链路可以实现0~31 dB 的增益调控,通道间隔离度可以达到80 dBc,实 现了大功率、高增益、大动态增益范围的技术要求,具有较高的工程应用价值。     

Ku波段多通道收发组件设计

阐述了一种包含四路接收通道和一路发射通道的Ku波段收发组件的工作原理,并对组成的单元电路和关键技术进行了分析。试验结果表明,在2 GHz带宽和-55～+85 ℃温度下,发射通道输出功率为(31±1) dBm,带内功率平坦度≤±0.5 dB,开关隔离度≥90 dB;接收通道增益为(30±1) dB,噪声系数≤5.0 dB,通道隔离度≥60 dB。测试结果表明,方案切实可行,满足使用要求。     

一种新型小型化收发组件的设计

收发组件作为雷达的核心部件之一,性能好坏直接影响到雷达的整体性能。本文介绍一种Ka波段应用于雷达导引头的收发组件的基本原理,并对关键过渡形式进行重点考虑。设计出了一种小型化的收发组件,该收发组件实现一发三收的功能,具有高功率、小体积、轻重量的特点,发射通道输出功率达到了2W,接收通道增益为23d B,噪声系数为6d B,尺寸为Φ40mm×15mm,重量为95g。     

基于GaN HEMT的13～17 GHz收发多功能芯片

基于GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺设计制作了一款收发(T/R)多功能芯片(MFC),主要用于射频前端收发系统.该芯片集成了单刀双掷(SPDT)开关用于选择接收通道或发射通道工作,芯片具有低噪声性能、高饱和输出功率和高功率附加效率等特点.芯片接收通道的LNA采用四级放大、单电源供电、电流复用结构,发射通道的功率放大器采用三级放大、末级四胞功率合成结构,选通SPDT开关采用两个并联器件完成.采用微波在片测试系统完成该芯片测试,测试结果表明,在13～ 17 GHz频段内,发射通道功率增益大于17.5 dB,输出功率大于12W,功率附加效率大于27％.接收通道小信号增益大于24 dB,噪声系数小于2.7 dB,1 dB压缩点输出功率大于9 dBm,输入/输出电压驻波比小于1.8∶1,芯片尺寸为3.70 mm×3.55 mm.     

基于双栅长GaN集成工艺的Ku波段收发芯片

研制了一款Ku波段GaN收发多功能芯片。芯片集成了接收通道的低噪声放大器和发射通道的功率放大器,使用单刀双掷开关实现通道间切换。该芯片采用两种不同栅长集成的GaN HEMT工艺。低噪声放大器使用0.10μm低压低噪声工艺,功率放大器和开关使用0.15μm高压高功率工艺。低噪声放大器采用电流复用结构以降低功耗,功率放大器采用三级电抗式匹配网络以提高芯片输出功率。测试结果表明,在14～18 GHz频带内,发射通道线性增益≥30 dB,饱和输出功率≥40.5 dBm,功率附加效率典型值为23%;接收通道线性增益为24 dB（±0.2 dB）,噪声系数典型值为2.3 dB,功耗仅为140 mW(5 V/28 mA)。芯片面积为4.0 mm×3.0 mm。     

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。     

330 GHz 集成化 T/ R 组件的设计与实现

针对某机载雷达收发组件小型化的应用要求,基于混合微波集成电路技术设计了一种 330 GHz 集成化收发组件。收发组件主要由本振链路、发射链路以及接收链路三个模块构成。 本振链路输入信号经倍频、滤波、放大、功分后发射,并完成回波信号的低噪声接收。 该组件采用收发一体化、单级四次倍频的设计思想,通过简化电路拓扑结构实现高集成度、高输出功率的指标要求。 所设计的收发组件整体尺寸为65 mm×38 mm×19 mm。 实测后得出该收发组件在329 GHz~341 GHz 频率范围内,倍频发射功率为 2 mW~ 5 mW,接收机变频损耗为11 dB~ 13 dB,模块功耗为10. 38 W。 该组件具备良好的射频性能,并成功应用于某机载雷达系统中。     

一种X频段多通道10 W瓦片收发组件设计

根据机载雷达需求,设计了一种16通道、高集成度的瓦片组件.组件频率覆盖整个X频段,每个通道均可实现低噪声接收、大功率发射以及数控衰减和移相功能.在设计过程中对垂直互联进行研究,采用椭圆形同轴结构在不牺牲射频传输性能的条件下解决了局部空间不足的难题.组件发射支路经由环行器输出到天线口,最终输出功率为10 W以上.通过合理布局以及射频走线设计,测试数据满足协议要求.组件结构件通过激光焊接实现气密,整个组件尺寸为66 mm×84 mm×12 mm.     

X波段GaN收发前端芯片设计

本文设计了一款基于0.25 um氮化镓PHEMT工艺的8.5-10.5GHz MMIC收发前端芯片,该收发前端由一个功率放大器和一个单刀双掷开关组成.经仿真优化后,在工艺线上进行了流片,并载片测试了其性能参数.测试结果显示,发射路的功率放大器饱和输出功率大于33dBm,功率附加效率39%.接收路开关插入损耗0.6dB,开关隔离度大于37dB.     

采用电流复用拓扑的宽带收发一体多功能电路

基于标准的GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)单片微波集成电路(MMIC)工艺设计并制备了一款宽带收发一体多功能电路芯片.该多功能芯片包含了功率放大器、低噪声放大器和收发开关.放大器采用电流复用拓扑结构实现了低功耗的目标.收发开关采用浮地结构避免了使用负电源.芯片在14～ 24 GHz工作频率的实测结果显示:接收支路噪声系数小于3.0dB,增益大于18 dB,输入及输出电压驻波比(VSWR)均小于2.0,1 dB压缩点输出功率大于0 dBm,直流功耗为60 mW;发射支路增益大于21 dB,输入输出VSWR均小于1.8,1dB压缩点输出功率大于10 dBm,直流功耗为180 mW.芯片尺寸为2 600 μm×1 800 μm.该多功能收发电路的在片测试结果和仿真结果一致,性能达到了设计要求.     

一种超宽带正交可切换双通道接收模组

文中设计了一种超宽带双通道正交可切换接收模组,采用射频多功能基板和一体化集成金属化管壳的SiP(System in Package)封装方案,实现了传统微波频段多通道组件的低成本、轻小型化封装集成。该接收模组工作频带覆盖P、L、S波段近5.5倍频宽度,实现双通道接收限幅、低噪声放大、通道间正交切换和时延调制功能。经实物测试,接收模组全频带噪声系数优于1.6 dB,单通道小信号增益大于27 dB,带内增益平坦度优于+/-1.6 dB,输入输出端口驻波系数优于1.6,正交通道间相位不平衡度小于8°,幅度不平衡度小于0.8 dB,整个双通道接收模组(含金属管壳封装)外形尺寸47 mm×47 mm×5.6 mm,重量13g。     

一种基于硅基MEMS三维异构集成技术的T/R组件

基于硅基微电子机械系统(MEMS)三维异构集成工艺,设计并制作了用于相控阵天线系统的三维堆叠式Ku波段双通道T/R组件。该组件由两层硅基结构通过球栅阵列(BGA)植球堆叠而成,上下两层硅基封装均采用5层硅片通过硅通孔(TSV)、晶圆级键合工艺实现。组件集成了六位数控移相、六位数控衰减、串转并、电源调制、逻辑控制等功能,最终组件尺寸仅为15 mm×8 mm×3.8 mm。测试结果表明,在Ku波段内,该组件发射通道饱和输出功率大于24 dBm,单通道发射增益大于20 dB,接收通道增益大于20 dB,噪声系数小于3.0 dB。该组件性能好,质量轻,体积小,加工精确度高,组装效率高。