一种数字T/R组件设计

数字T/R组件是雷达的重要组成部分,数字T/R组件的好坏直接影响到了雷达的整个性能。本文从采样时钟、接收变频等关键点提出了一套技术方案,实现波形还原理想化、接收变频软件化、波形产生理想化、时钟传输简洁化、功放电路高效化,达到数字T/R组件高性能、小型化的目的。     

T/R组件中的EMI问题及设计原则

针对电磁干扰(EMI)会导致收发(T/R)组件性能下降,功能不正常,严重时会导致电路损坏,功能失效,给雷达整机带来致命的影响的问题,文中主要介绍了T/R组件设计过程中常见的(EMI)问题及解决措施,同时梳理了针对EMI问题的T/R组件设计原则,以利于减少T/R组件设计中EMI问题的产生.     

数字T/R组件测试方法研究

随着雷达技术的飞速发展,数字T/R组件逐渐取代模拟T/R组件广泛运用于各种相控阵雷达中。由于数字T/R组件功能强大,电路复杂,需要测试的参数比模拟T/R组件多,测试方法也发生了根本性的改变。文中介绍了数字T/R组件测试系统的组成和工作原理,提出了数字T/R组件核心参数的测试方法,并针对工程中遇到的实际问题提供了解决方案,实际应用表明这些方法的测试效率和分析精度可以满足数字T/R组件测试要求。     

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.     

基于LTCC技术的X波段四通道T/R组件设计

文章介绍了一种基于LTCC技术的X波段四通道相控阵雷达T/R组件设计。详细地介绍了组件各部分电路的主要功能,无源电路设计仿真,LTCC基板设计、装配工艺。最后,给出了该组件的实测电参数,尺寸及重量。     

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.     

T/R组件相位特性研究

在脉冲压缩系统中,雷达探测的距离分辨率与系统的相位特性紧密相关。因此,作为其核心器件,T/R组件的相位特性是其非常重要的一个指标参数。从T/R组件相位特性的原理出发,从4个方面分别对T/R组件相位特性进行了分析,并相应地提出了优化T/R相位特性的方法。以X波段T/R组件为设计实例,对所提出的优化方法进行设计验证。优化前后的测试数据显示,文中所提优化方法切实有效,可以在一定程度上改善T/R组件的相位特性,为T/R组件相位特性的优化设计提供了很好的方法和依据。     

数字T/R组件噪声系数测量

系统性地讨论了数字T/R 组件噪声系数的测量方法。详细分析了Y 因子法、冷源法的系统误差来源,给出了推导过程及修正方法。系统误差主要来自于环境温度对噪声源以及矩阵开关、测试电缆等陪试品的影响。定量分析了随机误差与I/Q 数据点数的关系。提出了电磁干扰环境下测量噪声系数的测试建议。提出的测量方法及修正方法可广泛应用于相控阵雷达数字T/R 组件噪声系数的测试。     

垂直互连在多通道T/R组件中的应用

垂直互连在多通道T/R组件中应用广泛。通过仿真软件CST建立模型进行仿真,通过理论分析,优化参数,得到最佳的结构尺寸和微带匹配参数,并根据仿真结果加工实物,验证仿真结果的可靠性。测试结果表明,优化后的垂直互连适用于6~18 GHz的射频信号传输,根据需要可以优化结构并将其工作频率提高到30 GHz以上。     

宽带数字T/R组件发射链路噪声分析

一体化的宽带数字T/R组件发射链路的输出信噪比直接影响着信号质量,较低的信噪比将导致信号被接收时出现较高的误码率。通过对T/R组件发射链路各部分电路的噪声分析,总结出了线性链路的信噪比恶化量与噪声系数的关系式,可定量地指导发射链路设计;同时,分析了浅饱和功率放大器的噪声情况,提出了适合T/R组件的数字预失真解决方案,对宽带数字T/R组件的发射链路设计具有一定的指导意义。     

3 kW微波源传导电磁干扰测试及分析

微波源工作时内部的电磁干扰可以通过电源输入线耦合出来,干扰其他电力电子设备。研究三相输入电源线的传导干扰文献很多,但分离的共模(CM)和差模(DM)电流局限于相线之间,缺少对中线上干扰的分析。使用电流探头测试3 kW磁控管微波源输入线的传导干扰,利用矢量网络分析仪校准电流探头,从而获得150 kHz~30 MHz频带内相线和中线的传导干扰电流,并分离出CM电流与DM电流。通过对比DM电流和中线上干扰的频谱,分析了中线上传导干扰成分。测试数据表明,在150 kHz~8 MHz频带内差模干扰电流比共模干扰电流大10 dB以上;中线上的干扰与DM干扰幅值一致,表明中线上的干扰主要是差模成分。该干扰分布规律有助于提出有效的干扰抑制手段。     

Ku波段收发组件研制

介绍了Ku波段收发组件的设计与制作,整个组件由低相噪振荡器、滤波器、功分器、发射开关、发射推动级、功率放大器、低噪声放大器、接收开关、混频器和中频放大器等部分组成。文章分别对一些主要部件进行了简要的理论分析,并给出微波电路的结构形式,最后给出样品的测试结果。     

S波段高功率T/R组件的小型化和高可靠设计

介绍了一种S波段高功率T/R组件的小型化和高可靠设计技术。组件整体采用了一种＂三明治＂式电路结构形式,并使用多层微波复合介质基板完成高密度互连,使用集成双管功放单元和层压串馈功率合成器技术制作高功率密度功放电路。结果表明,用该技术方法研制的S波段高功率T/R组件输出功率可达800 W,重量约3 kg,长期工作稳定可靠。     

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。     

一种新型Ku频段瓦式T/R组件的研制

介绍了一种基于非接触式垂直互连、大功率高密度集成芯片组和低成本高密度混合电路的Ku频段半双工瓦式高发射功率T／R组件的集成方案。研制了16通道T/R组件原理样机,体积为36 mm×36 mm×21 mm,质量为65 g。每个信道的发射功率大于7 W,幅度一致性均方根误差（RMS）优于0.5 dB,相位一致性RMS优于4°。对比相似功能单通道发射功率仅0.5 W的砖式TR组件,其体积缩减一半以上,质量缩减2/3以上。     

超宽带相控阵数字T/R组件结构工艺设计

对一种超宽带相控阵数字T/R组件的结构工艺设计进行了研究。在组件结构总体布局设计、热设计、电磁兼容设计、加工装配工艺设计等方面提出了一种新的设计方法。通过理论分析和实物验证证明,合理的结构工艺设计对提高T/R组件的可靠性非常重要。     

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。     

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。     

高速PCB近区场电磁骚扰研究

分析了高速电子电路产生的电磁干扰(EMI)及相关印刷电路板(PCB)上电磁骚扰源的模型特征。利用电偶极子与磁偶极子模型分别对PCB上的共模辐射源和差模辐射源建模,着重探讨近区场辐射特征。以一种500MHz的高速电路为例,在MATLAB平台上分别对其电场与磁场进行仿真。结果表明,其近区场电场与磁场强度最高分别可达5×1011μV/m和9×1011μA/m。依据所使用模型及其仿真结果,有针对性地提出几种降低高速PCB电磁骚扰的方案,并比较了这几种方案的优劣。     

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.