X波段高功率T／R組件的設計與制作

0 引 言
隨著電子技術的發展，對現代有源相控陣雷達的要求越來越高，而T／R組件是構成有源相控陣雷達的核心部件之一，因此對T／R組件的各個性能提出了更高的要求。同時微電子技術和MMIC電路的發展為T／R組件的設計提供了良好的基礎，當前組件技術的發展趨勢是在利用HTCC，LTCC等多層微帶基板的基礎上，集成了一片或數片多功能MMIC電路，再經過微電子互連而成。而這種組件具有體積小、重量輕、性能指標高、一致性好的特點。
在數量相同的一組T／R組件中合成發射功率越大，其雷達照射的范圍則越大，所以研究高功率T／R組件顯得非常重要。而在T／R組件設計時，最關鍵的是功率放大模塊。該組件運用了混合集成電路(HMIC)和多芯片組裝(MCM)相結合的技術，根據現有的制造工藝，設計出一種平衡放大器作為發射通道的末級功放部分，該放大器是兩只功放裸芯片和一個Wilkinson功分器組成的，最終提高了功率的輸出。

1 T／R組件的原理與組成
T／R組件原理框圖如圖1所示，在發射通道，由激勵信號源送來的信號送入組件發射通道經過功率放大器使信號放大后饋至天線輻射單元；在接收通道，從天線收到的微弱信號經接收通道傳到接收機。

組件接收通道包括限幅器、低噪聲放大器和數字衰減器。在組件發射期間，若天線有很大的功率反射，此時限幅器能起到保護低噪聲放大器的作用。組件發射通道則是兩級功放鏈路組成，前兩級采用芯片，而末級高功率放大器為下文重點設計介紹的?？刂齐娐凡糠钟蓴底忠葡嗥鳌底挚勺兯p器、數字開關和驅動控制芯片組成。為了設計的需要運用了正反向的環形器，一個當作隔離器用，另外一個作環形器用。對于電源部分，因為組件發射功率器件為GaAs器件，其必須要先加負壓(Vgs)，后加正壓(Vds，加負壓保護電路就行。

2 設計思路與設計過程
設計T／R組件時，考慮最關鍵的就是末級功放部分，因此本文將對末級功放部分展開詳細探討。