毫米波TR组件ppt课件

毫米波T/R组件,1,主要内容,绪论方案选择组件的无源电路设计组件的有源电路设计腔体结构的设计组件的测试与结果分析结论,2,T/R组件的概念,相控阵雷达中的收发系统；包括固态功率放大器、驱动放大器、开关、移相器、限幅器和低噪声放大器等部分；相控阵雷达基础T/R组件、固态源和相控阵天线；T/R组件内部构成因雷达体制的不同而异；T/R组件能完成频率变换、大功率发射、低噪声接收和通道转换等功能的模块。,3,T/R组件国内外动态,国外发展动态MMIC日本的Higashi-Koigakubo，等人设计了适用于自动雷达系统的77GHz的T/R组件，包含一个采用0.15mPHMET管工艺制造的MMIC低噪声放大器、0.1mPHMET管工艺制作的VCO（输出功率6dBm，调谐带宽200MHz）、一个高功率放大器（在76.5GHz处的增益为13dB，饱和功率14dBm）、一个本振缓冲放大器、一个单平衡混频器以及一个天线贴片单元。CMOSChristina等人采用0.25m的CMOS工艺制作的5.25GHz的射频前端，包括一个差损为2.65dB的开关，噪声系数为2.9dB的低噪声放大器，和输出P1dB为15dBm的功放。MCMNEC公司制作了72GHz的LTCC自差式的收发系统，发射模块的输出P1dB压缩点的功率为6.6dBm，输出信号经WR-15波导耦合至天线；接收模块采用自差式混频器，避免了本振相位噪声的影响。,4,T/R组件国内外动态,国内发展动态HMIC（混合集成）中电16所陈荣飞等人研制的一种毫米波小型化收发前端，其具有输出功率大(287mW)，开关响应速度快(32dB)，体积小重量轻等特点,在雷达、通讯等领域有广阔的应用前景。LTCC电子科大的夏磊、潘光胜等人研制的LTCC双通道低噪声接收前端取得了较满意的结果，两通道的增益大于25dB，噪声系数45dBc)。收发通路之间的隔离度要求(40dB)。系统功耗问题(27dB，满足输出功率的要求。,部件增益：总增益预算：Budget_IndexPO2(format=delta_in_db)Budget_IndexBm(PO2(format=cum)FD1FD1HMC329-9.512489HMC329-9.512489BPF-3.702709BPF-13.215198HMC26320.130419HMC2636.915221SPDT-1.517311SPDT5.397910AMMC-504017.633958AMMC-504023.031868TGA1141-EPU9.654422TGA1141-EPU32.686290SPDT-1.500000SPDT31.186290过渡-0.50000过渡30.686290,17,中频输入频率2-3GHz，输入功率为0dBm的总增益预算,18,中频输入功率-0.5-10dBm，输入频率为2.5GHz时的总增益预算,19,发射支路的杂散分析假设：混频器后没有滤波器，而是直接连到HMC263。除有用毫米波信号外，所有其他交调产物均为小信号，得到级联放大器的线性放大，而有用信号在30dBm时就已经饱和。中频输入功率0dBm，本振输入功率为典型值13dBm。参考HMC329做下变频的杂散表可以初步得到：,HMC329做上变频时：LO-RF的隔离度40dB三阶交调产物自身抑制40dBn阶交调（n3）产物自身抑制20dB,20,滤波器指标：通带带宽500MHz，本振频率衰减48dB，上边带衰减65dB，其他高阶交调产物能获得至少45dB的衰减。,21,外差式高中频方案,接收通路的方案选择,22,LNAALH369(Northrop)，NF20dB，24-40GHz。MIXERAM038S1-00(Alpha)，典型变频损耗6.5dB，33-43GHz。中频放大器ERA-5(Mini)，NF4.3dB，增益20dB，DC-4GHz。SPDTTGS4302-EPU(TriQuint)，差损500MHz，在f01.5GHz外衰减大于45dB，通带插损45dBc,48,和-250MHz27.58dBm45dBc和-125MHz27.20dBm45dBc,和0MHz27.05dBm45dBc和+125MHz27.17dBm45dBc和+250MHz26.96dBm37dBc,49,（二）发射和差通路隔离度的测试,测试原理图,结论：在断电的情况下，驱动放大器、功率放大器失去放大的作用，成为了衰减器，测试的结果显示两通道均达到大于40dB的隔离度要求。,50,接收支路的测试（一）噪声系数及增益测试,测试原理图,51,测试系统包括：1）本振信号源：AgilentE8257D（频率范围：250kHz40GHz）。2）噪声系数分析仪：AgilentN8975ANFA系列。3）噪声头N4002A(10MHz-26.5GHz)；噪声头R347B(26.5-40GHz)。4）直流供电及TTL电平：直接从直流稳压电源获得。,52,测试结果：,结论：在fIF0250MHz内噪声系数25dB，满足要求。,53,（二）收发隔离度的测试,结论：测得的中频功率均小于-15dBm，满足和差隔离40dB的要求。,测试原理图,54,测试结果分析从测试结果可以看出，系统发射通路