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有源相控阵雷达T/R组件研制

作　者: 任利霞
导　师: 唐璞
学　校: 电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 相控阵雷达 T/R组件 C波段 功率合成 PIN二极管
分类号: TN958.92
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


T/R组件在当今相控阵雷达系统中占有举足轻重的地位,本文根据设计指标提出了设计方案,研制了一种基于功率合成技术的C波段高功率T/R组件。首先研究了相控阵雷达T/R组件的结构特点,结合研制背景、指标要求以及实验条件,设计了本课题中T/R组件的总体方案,然后选用合适的技术设计实现了部分功能电路:使用微带电路设计实现了低噪声放大器和3dB电桥功率分配、合成网络;研究并利用了功率合成技术设计了大功率输出;使用了PIN管芯设计了微带限幅器,也掌握了用PIN二极管制作单刀双掷开关的方法。最后制作了实物,本文分别给出了仿真原理图、版图以及实物图,并为功能电路单独制作了夹具进行测试与调试,达到预期的效果以后以后再装入大的盒体中进行整体测试与调试。大功率功放管选用内匹配好的管子,前级推动选用了MMIC芯片。单刀双掷开关、数字移相器、数控衰减器这些微波控制电路都选用MMIC芯片,但是设计了合理的馈电电路与驱动控制电路。直流馈电电路根据实际情况选择了电感与电容组合和高阻线与扇形线组合的两种方式。最后为整个T/R组件制作了保护电路,防止了因加电不当或者温度过高而造成组件的烧毁,提高了组件工作的可靠性。实验结果显示接收通路增益大于21dB、噪声系数小于3.5dB、输入输出驻波小于1.5,对发射支路也进行了大量的调试与测试,输出功率大于10.79W,输出功率起伏小于±0.5dB,发射效率大于19.1%,比指标要求略微差些,还是达到了良好的效果。由于实验条件等原因,本组件采用的是介电常数为3.42的普通Rogers基板,并采用模块化设计,之间用腔体隔开,最后制作出来的T/R组件盒体体积是120×180×20mm3。本论文对C波段高功率T/R组件的设计流程做了较为详尽的阐述,最后总结了研制过程中出现的问题和不足,并给出了一些改进措施及设计中需要注意的问题,为以后的设计制作提供重要的经验。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达：按体制分 > 相控阵雷达
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