x波段mmic六位数字移项器的分析

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1、2级LNA噪声为1．7dB，增益为17dB；92～96GHz，3级LNA噪声为3．3dB，增益为20dB：153～155GHz，3级低LNA增益为12dB。美国TRW公司已研制成功MMIC功率放大器芯片，l匕波段输出功率为3．5W，相关功率增益11．5dB，功率附加效率为20％，60GHz的MMIC输出功率为300row，效率22％，94GHz采用0．1mmAIGaAs／InGaAs／GaAsT型栅功率二级MMIC，最大输出功率300mW，最高功率附加效率为10．5％。HI'公司研制了6～20GHz单片行波功率放大器，带

2、内最小增益为lidB，带内不平坦度为i-0．5dB，20GHz处ldB压缩点输出功率达24dB。Raythem．Samvng及Motorola联合开发的X-Ku波段，MMIC单片输出功率达3．5W，最大功率附加效率为49．5％。西屋公司研制成功直流．16GHz，6位数字衰减器MMIC，16GHz插损小于5dB。日本三菱电器公司研制的大功率多栅条AIGaAs／GaAsHBT，在12GHz下功率附加效率为72％；NEC公司开发的26GI-IzAIGaAs／GaAs大功率HBT器件达到了目前最高输出功率(740roW)和功率附

3、加效率(42％)[12-n321。1．2MMIC的应用微波单片集成电路己成为当前发展各种高科技武器的重要支柱，己广泛用于各种先进的战术导弹、电子战、通信系统、陆海空基的各种先进的相控阵雷达(特别是机载和星载雷达)，在民用商业的移动电话、无线通信、个人卫星通信网、全球定位系统、直播卫星接收和毫米波自动防撞系统等方面己形成正在飞速发展的巨大市圳321。1．2．1有源阵应用需求相控阵雷达的天线孔径上布满了排成阵列的相互独立的辐射单元，以计算机指令控制附在各辐射元背后的移相器即可使合成波束以微秒级的速度扫遍整个覆盖区。相控阵雷达

4、的这种特有的电扫描机制使得它在许多性能上远远胜过采用传统的机械扫描天线的雷达。由于省略了天线旋转系统，相控阵雷达的设计就不再受到机械惯性的约束，其结果是从根本上缓解了大天线孔径与高扫描速率的矛盾。此外相控阵的电扫描机制还有助于实现雷达的多模式工作和多目标跟踪能力。早期研制的相控阵是所谓的无源相控阵。它采用中央发射器和接收器．经微波馈电网络与各辐射元相连。这种结构的致命弱点之一是馈电网络损耗大、造价高，二是高功率发射器带宽窄、稳定性及可靠性差。克服这些难题的唯一途径是以有源相控阵取而代之。所谓有源阵与无源阵恰恰相反，它采用

5、的是分布式的发射器及接收器，即为每个辐射元一一对应的配置一个发．收(T很)模块，该模块直接安装在辐射元背后。这时馈电网络仅作直流供电和数控信号传输分配之用。有源阵的优点首先表现在功率效率上，测算表明至少2．3倍于同等规模的无源阵。其次表现在故障弱化能力上，部分T／R模块失效只能使有源阵性能等级降低，而不会像无源阵那样在中央收发信机损坏时完全丧失工作能力。然而最重要的是只有有源阵才真正具有波束捷变、多波束重构、自适应能量管理等实战环境要求的作战能力。有源阵的实用化强烈依赖低成本的高速计算机系统和尺寸、性能、价格均满足要求的

6、固态化1’瓜模块。而上述两个基本条件的长期厦乏，或者技术及经济的双重障碍造成了有源阵大器晚成的发展局面。有源阵的概念早在60年代即己引起广泛的兴趣，而它的登台亮相却整整推迟了20年。80年代末继VIISIC计划获得圆满成功后MIMIC计划又取得初步成效．这就如同久旱逢甘露，人们于是就迫不及待地把有源阵推上了战场舞台。首当其冲的是战场高空区域防御系统(THHAD)的X波段地基相控阵雷达，该雷达使用25344个MMICT，R模块。紧随其后的是火炮定位系统(CDBRA)的C波段地基相控阵雷达，使用2700个MMICT／R模块删

7、。1．2．2电子战应用电子战系统最基本的两大功能是探测和干扰。接收在前，发射在后．次序恰好与雷达系统相反。电子战系统的这种防御性内涵决定了它在技术上的跟随地位。最明显的例证是电子战系统的工作频段。它必须覆盖军用雷达及通信系统使用的主要频段。长程探测和监视雷达通常使用较低频段，如L波段和S波段；而地对空及空对空导弹末制导雷达一般工作在较高频段、如x波段和Ku波段；机载火控雷达主要使用X波段。为了探测、干扰乃至摧毁上述雷达以及雷达承载的作战平台。专攻雷达的电子战系统必须有能力在2-IgGHz这样宽的一段频带内有效工作。毫米波

8、制导具有许多优良的性能，例如可全天候工作、定位精度高以及装置体积小等。随着MMIC技术的成熟和进展，毫米波低端，即Ka频段制导技术的实用化前景已经明朗，这就迫使雷达电子战系统的策划者、研制者加快工作频段进一步向上拓延的步伐。1．23灵巧武器应用灵巧武器都是消耗性的或一次性使用的武器。灵巧武器家族中间有的自带推进器。有