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。     

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。     

C波段小型化功率收发组件设计

介绍了一种C波段小型化功率收发组件的设计方案。方案从功能组成、电路设计、结构布局等方面进行了分析,并通过微波设计软件进行电性能优化,最后处理组件的测试结果。该组件具有大功率、小型化、效率高等特点。     

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。     

一种功率可调的X波段雷达收发组件的设计与实现

采用混合微波集成电路(Hybrid Microwave Integrated Circuit, HMIC)形式设计了一款X波段雷达收发组件。该收发组件分为频综器、功放及内定标源和接收链路三个模块,各模块间通过外接同轴电缆实现信号的互联。充分利用数控衰减器的功能,通过调节放大链路的衰减量,从而达到调节发射输出功率的目的。实物测试表明：在10.5 GHz～12 GHz频率范围内,该收发组件发射输出信号功率10 W、5 W、2 W、1 W四档可调,杂散抑制≥65 dBc,接收通道增益为27.5 dB,噪声系数≤4.8 dB。该组件具有输出信号功率可调、噪声系数小、杂散抑制大等特点,满足项目指标要求。     

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C波段收发组件的研制

收发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。本文介绍了一种C波段大功率收发组件的技术要点和研制结果。从产品设计和生产调试的情况可以看出,该收发组件具有输出功率大,功率密度高,控制精度准确,一致性好,调试工作量小,适合批量生产等特点。     

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。     

W波段低损耗径向功率合成器设计

介绍了一种采用圆波导TE01模式转换实现的W波段低损耗径向功率合成器。设计出了16路圆波导TE01模径向合成器和圆波导TE01模转换器,整体结构简洁紧凑,利于加工制造。对合成器在85～105 GHz的频带内进行了背靠背测试,驻波低于1.35。扣除模式转换器的损耗,单个径向合成器损耗小于0.35 dB,合成效率大于92%。     

W频段机载防撞雷达收发分机

介绍最近研制成功的W频段机载防撞雷达收发分机的设计。该收发分机采用了雪崩管稳频振荡、注锁放大技术、低噪声接收技术和自动频率跟踪技术,具有指标高、体积小、重量轻、可靠性高等优点。     

W波段大功率发射机的设计与研究

毫米波雷达对云、雾、降水的形成与发展等微物理过程的探测具有明显的优势,是认识气象物理过程的重要手段。介绍了用于云雨探测雷达的W波段大功率发射机的设计方法与过程,该发射机采用分布作用速调管(EIK)作为末级放大器,介绍了EIK的工作原理、特点及应用要求,重点对发射机的聚焦极脉冲调制器、高压电源的工程实现进行了分析,高压电源采用电容钳位移相逆变器,具有快速响应及良好的稳压性能,对控制电路的实现及其功能进行了介绍,最终给出了W波段发射机的样机研制及测试结果。     

采用CMOS工艺的W波段相控阵收发机设计

W波段（75~110 GHz）拥有大可用带宽、低大气损耗、短波长以及在多尘和多雾条件下工作的能力,因此具有巨大的应用潜力,涵盖从通信、传感、成像到短程高速数据通信的多个领域。因此,W波段收发机的研究和应用受到了越来越多的关注。本文提出了基于耦合线的收发开关、移相器和衰减器,旨在对应用于W波段的CMOS毫米波相控阵收发机芯片中重要模块和关键技术予以研究。其中,收发开关在复用为功率放大器的输出匹配网络和低噪声放大器的输入匹配网络的同时有效降低了插入损耗,移相器和衰减器实现了极高的分辨率。以上3个关键模块的实现原理和电路设计均在文中进行了详细的阐述,并通过了流片验证。仿真结果和测试结果说明了采用CMOS工艺制造W波段相控阵芯片的可实现性。     

W 波段回旋行波管高频结构设计和仿真*

对W 波段回旋行波管的高频结构的设计参数进行了分析计算与软件仿真,通过色散关系确定了磁场 取值,通过对返波振荡的分析确定了高频结构———周期衰减材料加载,通过对绝对不稳定性振荡的分析确定了工作 电流和横纵速度比的取值范围,最终得到了W 波段回旋行波管的工作参数。采用粒子模拟软件进行模拟计算,可以 得到155kW 的峰值功率输出和5.5GHz 的带宽,并给出了输出功率与回旋行波管各工作参数之间的关系曲线,进一 步证明了对返波振荡和绝对不稳定性振荡的分析与参数选取的合理性。实际加工的回旋行波管在测试中峰值功率 大于100kW,增益大于40dB,效率大于12%,3dB 带宽为4.1GHz。     

W波段功率合成六倍频源

通过倍频方法和功率合成方法设计了W波段六倍频源,将Ku或K波段信号倍频至W波段。信号经过Ka波段二倍频、巴仑、有源放大后,输出两路信号功率约为25 dBm,以此推动变容肖特基二极管进行三倍频,并进行功率合成输出。为了抑制偶次谐波和提高输出功率,二极管使用了反向并联平衡电路结构。该六倍频源在90-115 GHz 输出范围内输出功率大于12 dBm、最大输出功率为13.8 dBm、功率平坦度为1.2 dB。该模块提出了W波段源的产生方法,为今后设计W波段TR组件发射源提供了参考价值。     

W 波段串馈微带贴片阵列天线设计

通过采用微带传输线模型进行分析,设计了W 波段微带串馈微带贴片阵列天线,并用幅度加权实现方向图副 瓣控制。而该微带天线具有体积小、重量轻、结构简单、制作简单等诸多优点,从而使该天线在W 波段具有加工可实 现性高、成本低的优点。     

P波段高功率小型化收发模块

收发模块作为有源相控阵雷达的核心部件,其性能直接影响雷达的威力. 受天线孔径、载重、供电的限制,提高单通道的发射输出功率、功率密度和效率是提高雷达威力的一个重要途径。介绍了一款基于氮化镓功率管的P 波段大功率收发模块,从GaN 功放模块设计、大功率合成、集成设计与热设计等几个关键技术方面阐述了低频段收发模块实现高功率、小型化、高效率的技术途径和方法,并给出了测试结果。     

W波段三倍频器的设计与仿真

分析了平衡倍频器的工作原理和结构,并使用商用肖特基势垒二极管DBES105a设计一个W波段宽带三倍频器。电路采用微带线制作,并安装在波导中。倍频器电路的波导微带过渡结构、低通滤波器和匹配枝节均使用电磁场分析软件HFSS仿真。最后在ADS中利用谐波平衡法对倍频器电路进行优化。仿真结果表明,当输入功率为20 dBm时,在80 GHz～100 GHz范围内,输出功率十分平稳,约为5 dBm。     

W波段高功率铁氧体开关的研制

毫米波频段具有波长短、频率高、带宽宽等优势,毫米波器件的需求日益迫切。然而因要求小尺寸且 受限于工艺水平,毫米波器件实现难度大。文中将折叠双T、差相移段、电桥依次通过法兰级联的方式辅以控制电 路,实现了W 波段高功率铁氧体开关的切换;通过优化器件匹配结构,解决了加工精度受限问题;通过简化铁氧体样 品,在可操作范围内实现了90°差相移,最终实现了8 GHz 大带宽、单级损耗小于2 dB、驻波比小于1. 2、隔离度大于 13 dB、开关切换时间3 ms 左右的差相移式开关。对3 个单级开关进行级联、调试并改进控制电路,可在W 频 段8 GHz 的带宽内,实现驻波比小于1. 2、插入损耗小于5. 9 dB、隔离度大于52. 9 dB 的优良性能,接入雷达整 机后的开关时间为1. 5 ms,耐功率1. 2 kW。     

高灵敏度单片集成W 波段功率检波器*

介绍了一款高灵敏度W 波段功率检波器芯片的设计及其封装测试结果。该检波器电路采用标准0. 1 μm GaAs pHEMT 工艺设计加工制造完成。封装测试结果显示,当射频输入信号功率为-15dBm 时,检波电路在90 ~ 95GHz 频率范围内的电压灵敏度大于6000mV/ mW。该电路具有很好的宽带特性,可以工作在86 ~ 100GHz 频率范 围内,几乎覆盖了W 波段的所有常用频率。此外,该检波器电路芯片结构紧凑,面积仅为2×1mm² ,适合高密度的射 频前端集成。