【2017年整理】毫米波TR组件.ppt

毫米波T/R组件;主要内容;T/R组件的概念;T/R组件国内外动态;T/R组件国内外动态;项目简介;;使用背景 ;基本工作原理;本项目使用纯粹的等信号法测角原理工作;发射和差通道快速切换(100ns)与两通道隔离度(40dB)的实现。 功率放大器的稳定性问题。 发射通路杂散抑制度的要求(45dBc)。 收发通路之间的隔离度要求(40dB)。 系统功耗问题(25W)。 逻辑电平控制与各功能模块的供电问题。 ;两次变频方案;两次变频方案的优缺点 优点：由于采用逐级滤波，最后的输出频谱较为纯净。 对每个混频器后的滤波器指标要求较低，可以采用较常见的 微带结构实现。 缺点：结构较为复杂，成本较高，体积偏大，对输入输出端口位置 固定的情况不好布版。 结论：两次变频方案不适合本项目的实际情况。 ;偶次谐波混频方案;直接变频方案;发射支路的指标预分配;和支路增益分析 设中频输入频率2.5GHz，中频输入功率0dBm，由Ansoft Designer得 到的结果可以看出，理想情况下，和支路的总增益27dB，满足输 出功率的要求。;中频输入频率2-3GHz，输入功率为0dBm的总增益预算 ;中频输入功率-0.5-10dBm，输入频率为2.5GHz时的总增益预算 ;发射支路的杂散分析 假设： ㈠ 混频器后没有滤波器，而是直接连到HMC263。 ㈡ 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。 ㈢ 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：;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。;外差式高中频方案;LNA——ALH369 (Northrop)，NF2dB，增益20dB，24-40GHz。 MIXER——AM038S1-00 (Alpha)，典型变频损耗6.5dB，33-43GHz。 中频放大器——ERA-5 (Mini) ，NF≈4.3dB，增益≈20dB，DC-4GHz。 SPDT——TGS4302-EPU (TriQuint)，差损1dB，切换速度4ns，27-46GHz。 ×2倍频——KC2-50 (Mini)，无源倍频，损耗12.5dB，输出频率7-10GHz 。 ×4倍频——CHX2092a (UMS)，有源倍频，损耗1~5dB，输出频率36-40GHz 。 AMP1——ERA-1SM (Mini)， NF≈4.3dB，增益≈9dB，DC-8GHz。 AMP2—— HMMC5618 (Agilent)，增益≈14dB，6-20GHz。 AMP3—— AMMC-5040 (Agilent)，增益≈25dB ，20-45GHz ;接收支路噪声系数和增益分析;P1dB=16.8dBm;滤波器指标 中心频率f0（34-38GHz某频点），带宽500MHz，在f0±1.5GHz外 衰减大于45dB，通带插损5dB。 毫米波微带滤波器 优点：① 工作波长越短体积越小。 ② 与其他平面电路集成方便。 缺点：① Ｑ值低，矩形度不好。 ② 有寄生通带，且高端不好。 ③在毫米波频段需要腔体屏蔽。 ④ 在宽频带下要求腔体不谐振很困难。 ⑤ 损耗大且不易调谐。 ;7级发夹线滤波器（BJ320波导接口）;毫米波腔体滤波器 在毫米波频段较为常用的两种类型： ① 契比雪夫函数型 ② 准椭圆函数型 ;并联电感型 ;各谐振腔的长度 li 和膜片的缝隙 di 分别为： 膜片厚0.5mm l1=4.50mm d1=3.77mm l2=4.15mm d2=2.48mm l3=5.29mm d3=2.03mm l4=5.31mm d3=1.92mm;准椭圆函数型 * 有限个位置不固定传输零点。 * 是椭圆函数型滤波器的一种逼近。 * 更少的谐振单元实现相同的指标。 * 交叉耦合和一腔多模是两种基本实现形式。 ;E面鳍线滤波器 * 将印有金属膜片图形的介质基片夹在波导E面之间的一种结构。 * 鳍线膜片可直接在常见的介质基片上采用照相制版，成本低廉， 适于批量生产。 与并联电