李俊生,蒙 林,张德智

摘 要:介绍一种X波段高功率T/R组件的设计与制作,该组件运用两只功率放大器裸芯片和一个Wilkinson耦合器设计了一个平衡放大器作为发射通道的高功率末级功放。详细讨论电磁兼容分析和装配工艺,充分利用了混合集成电路(HMIC)和多芯片组装(MCM)相结合的技术,该平衡放大器能实现16 W的高功率。

关键词:X波段;T/R组件;末级功放;Wilkinson功分器

中图分类号:TN62文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2009)19-059-03

Design and Manufacture Techniques of X-band High Power T/R Module

LI Junsheng1,MENG Lin1,ZHANG Dezhi2

(1.Physics and Electronic Science College,University of Electronic Science & Technology Group Corporation,Chengdu,610054,China;

2.No.38 Research Institiute,China Electronic Science & Technology of China,Hefei,230031,China)

Abstract:The design and manufacture techniques of X-band high power T/R module are introduced.A balanced amplifier is designed as a final amplifier in transmitter channel for x-band high power T/R module. Two power amplifier chips and a Wilkinson coupler are used. The EMC and the assembly technology are discussed in detail. The output power of the balanced amplifier is 16 Watts by applying the technology combined HMIC with MCM.

Keywords:X-band;T/R module;final power amplifier;Wilkinson divider

0 引 言

随着电子技术的发展,对现代有源相控阵雷达的要求越来越高,而T/R组件[1,2]是构成有源相控阵雷达的核心部件之一,因此对T/R组件的各个性能[3,4]提出了更高的要求。同时微电子技术和MMIC电路的发展为T/R组件的设计提供了良好的基础,当前组件技术的发展趋势是在利用HTCC,LTCC等多层微带基板的基础上,集成了一片或数片多功能MMIC电路,再经过微电子互连而成。而这种组件具有体积小、重量轻、性能指标高、一致性好的特点。

在数量相同的一组T/R组件中合成发射功率越大,其雷达照射的范围则越大,所以研究高功率T/R组件显得非常重要。而在T/R组件设计时,最关键的是功率放大模块。该组件运用了混合集成电路(HMIC)和多芯片组装(MCM)相结合的技术,根据现有的制造工艺,设计出一种平衡放大器作为发射通道的末级功放部分,该放大器是两只功放裸芯片和一个Wilkinson功分器[5]组成的,最终提高了功率的输出。

1 T/R组件的原理与组成

T/R组件原理框图如图1所示,在发射通道,由激励信号源送来的信号送入组件发射通道经过功率放大器使信号放大后馈至天线辐射单元;在接收通道,从天线收到的微弱信号经接收通道传到接收机。……