相控阵雷达收发组件技术PDF电子书下载

第1章　相控阵雷达T/R组件概述 1

1.1 引言 1

1.2　相控阵雷达 1

1.2.1 无源相控阵雷达 5

1.2.2 有源相控阵雷达 6

1.3　相控阵雷达T/R组件 9

1.3.1 典型框图 10

1.3.2 工作原理 10

1.3.3 主要部件的作用 13

1.4　一维相扫雷达T/R组件 16

1.4.1 天线阵面典型框图 16

1.4.2　T/R组件技术特点 16

1.5 两维相扫雷达T/R组件 18

1.5.1 天线阵面典型框图 18

1.5.2　T/R组件技术特点 18

1.6 实用T/R组件举例 20

1.6.1　基本工作原理 21

1.6.2 主要技术指标 21

1.6.3 结构与工艺 22

1.7　相控阵雷达T/R组件新进展 24

1.7.1 数字T/R组件 26

1.7.2 多极化组件 27

参考文献 30

第2章　T/R组件的理论基础 31

2.1 引言 31

2.2　微波技术基础 31

2.2.1 均匀传输线方程及其稳态解 31

2.2.2 输入阻抗、反射系数和电压驻波比 33

2.2.3 史密斯圆图及传输线的阻抗匹配 36

2.3　常用传输线 39

2.3.1　集肤效应和损耗 39

2.3.2　微带线 41

2.3.3　其他传输线 44

2.4 半导体器件物理基础 45

2.4.1　本征和非本征半导体 45

2.4.2　半导体的基本方程 45

2.4.3　PN结器件 47

2.4.4　金属—半导体接触器件 55

参考文献 67

第3章　T/R组件中基本的微波元件 68

3.1 引言 68

3.2　无源器件 69

3.2.1 耦合器 69

3.2.2 电桥 72

3.2.3 混合接头 73

3.2.4　功率分配器 74

3.2.5 滤波器 75

3.2.6 均衡器 76

3.3　微波开关 78

3.3.1　PIN二极管开关 78

3.3.2 肖特基二极管开关 83

3.3.3　场效应管开关 83

3.3.4　MEMS开关 84

3.4　微波限幅器 85

3.4.1 有源限幅器 85

3.4.2　无源限幅器 86

3.4.3 混合式限幅器 86

3.5　微波数控衰减器 86

3.5.1 PIN二极管微波数控衰减器 87

3.5.2 GaAs MESFET管微波数控衰减器 90

3.6　微波数控移相器 91

3.6.1 一般介绍 91

3.6.2　开关线移相器 92

3.6.3 加载线移相器 93

3.6.4　反射式移相器 95

3.6.5　高低通式移相器 97

3.7　微波低噪声放大器 99

3.7.1 单端微波低噪声放大器 99

3.7.2　平衡式微波低噪声放大器 103

3.8　微波功率放大器 104

3.8.1 硅晶体管微波功率放大器 104

3.8.2　场效应管微波功率放大器 105

3.9　微波环行器、隔离器 106

参考文献 108

第4章　T/R组件设计技术 110

4.1 引言 110

4.2　T/R组件的组成和工作原理 110

4.2.1 组成框图 110

4.2.2 工作原理 111

4.3　T/R组件的主要功能和技术要求 112

4.3.1 T/R组件的主要功能 112

4.3.2 T/R组件的主要技术要求 114

4.3.3　T/R组件的主要技术指标 117

4.4　T/R组件设计 124

4.4.1 T/R组件电信设计 124

4.4.2　T/R组件结构设计 149

4.4.3 T/R组件电磁兼容设计 154

4.4.4　T/R组件可靠性设计 156

4.5　实用T/R组件举例 160

4.6　T/R组合的基本组成和工作原理 164

4.6.1 组成框图 164

4.6.2 工作原理 164

4.7　T/R组合的主要技术要求 165

4.8 T/R组合的设计 165

4.8.1 T/R组合系统噪声的计算 166

4.8.2 子阵组件的设计 167

4.8.3　实时延迟器的设计 168

4.8.4 子阵电源的设计 171

4.9　实用T/R组合举例 178

参考文献 179

第5章 T/R组件制造技术 181

5.1 引言 181

5.2 T/R组件微波电路基板制造技术 181

5.2.1 微波复合介质电路基板制造技术 182

5.2.2 微波低温共烧陶瓷多层电路基板制造技术 187

5.2.3 微波薄膜多层电路基板制造技术 192

5.3　T/R组件壳体加工技术 200

5.3.1 精密数控加工技术 200

5.3.2　超塑成型技术 202

5.3.3　精密压铸技术 205

5.3.4　精密拼装技术 207

5.4　T/R组件组装技术 208

5.4.1 以元器件级为主的T/R组件组装技术 208

5.4.2 含裸芯片的T/R组件微组装技术 217

5.5　T/R组件密封技术 226

5.5.1　概述 226

5.5.2 胶粘剂密封&. 227

5.5.3　衬垫密封 228

5.5.4　软钎焊密封 228

5.5.5　玻璃金属封接 231

5.5.6 平行缝焊 232

5.5.7　脉冲激光熔焊密封 234

5.5.8　其他熔焊密封 236

5.6　应用举例 236

5.6.1 S频段T/R组件 236

5.6.2　L频段T/R组件 238

5.6.3 以裸芯片为主的T/R组件应用实例 239

参考文献 241

第6章　T/R组件测试技术 243

6.1 引言 243

6.2　T/R组件发射测试技术 244

6.2.1 发射幅度和相位测试 246

6.2.2 线性相位偏离和群时延特性测试 250

6.2.3 输出功率测试 252

6.2.4 输出信号波形上升沿、下降沿、顶降测试 256

6.2.5 输出信号频谱测试 257

6.2.6 输出信号相位噪声测试 259

6.2.7 输出负载牵引测试 261

6.3　T/R组件接收测试技术 263

6.3.1 接收幅度和相位测试 263

6.3.2 噪声系数测试 264

6.3.3 非线性特性测试（1dB压缩和三阶截获点） 267

6.3.4 低噪声放大器和限幅器恢复时间测试 268

6.4　T/R组件其他指标测试 270

6.4.1 收发转换时间测试 270

6.4.2 移相置位时间测试 271

6.4.3　功耗和效率测试 271

6.4.4　振荡趋势测试 273

6.5 T/R组件自动测试系统 273

6.5.1 T/R组件自动测试系统概述 273

6.5.2 T/R组件自动测试系统实例 277

6.6　阵面T/R组件微波监测和校准 280

6.6.1 阵面内监测、校准 280

6.6.2 阵面外监测、校准 281

6.6.3　监测、校准实例 282

6.6.4　测量误差控制 283

参考文献 284

第7章　T/R组件计算机辅助设计技术 287

7.1 引言 287

7.2　电磁场计算机辅助设计 288

7.2.1　有限元法 288

7.2.2　矩量法 289

7.2.3 时域差分法 290

7.3　典型微波CAD软件的介绍 294

7.3.1　微波电路的计算机辅助设计 294

7.3.2 ADS仿真软件 295

7.3.3　Ansoft HFSS仿真软件 296

7.3.4　Microwave Office仿真软件 297

7.3.5 CST MICROWAVE STUDIO仿真软件 297

7.4 T/R组件CAD设计 298

7.4.1 概述 298

7.4.2　系统指标分析 298

7.4.3 T/R组件全局CAD设计 300

7.4.4 微波电路的优化设计与容差分析 304

7.4.5 系统仿真总结 308

参考文献 309

第8章 新一代T/R组件中采用的新器件和新技术 310

8.1 引言 310

8.2　新一代电子器件发展趋势 311

8.2.1 单片微波集成电路（MMIC）技术 312

8.2.2　宽禁带（WBG）半导体材料 315

8.2.3 系统级芯片（SOC）技术 317

8.3　新一代T/R组件封装技术 319

8.3.1　倒装芯片技术 319

8.3.2 微波多芯片组件（MMCM）技术 322

8.3.3 立体组装（3D-MCM）技术 326

8.4　CAD/CAM/CAPP/CAT一体化技术 328

8.4.1 T/R组件4C一体化集成系统设计 329

8.4.2　T/R组件自动测试修调技术 331

8.5 瓦片式T/R组件 333

参考文献 336

符号表 337

缩略语 340