某C波段收發(fā)子陣系統(tǒng)設計

崔敏張娟

(西安電子工程研究所 西安 710100)

0 引言

有源相控陣雷達以其探測距離遠，效率高、波束指向靈活和數(shù)據(jù)率高等特點，廣泛應用于各種雷達之中，發(fā)揮了重要作用。

T/R組件是有源相控陣陣列天線最關鍵的部件，無論哪個頻段，何種用途的有源相控陣雷達，其每個天線輻射單元后均接有一個固態(tài)T/R組件，它是集高頻、低頻、大信號、小信號、數(shù)字與模擬為一體的復雜電子設備［1］。一部有源相控陣雷達少則需要幾百個，多則需要成千上萬個T/R組件。因此，有源相控陣雷達的性能、體積、重量、成本以及可靠性都與T/R組件息息相關。從某種意義上講，有源相控陣雷達的發(fā)展取決于T/R組件的發(fā)展［1-5］。

收發(fā)子陣系統(tǒng)是在T/R組件的基礎上進一步提高陣面硬件設備的集成度而形成的，其中包含模擬式T/R組件，電源變換、子陣饋電網(wǎng)絡、監(jiān)測保護電路、驅動及波控電路等，有的還包含本振輸入和變頻輸出等更多系統(tǒng)功能，可以形成有源相控陣中的最小可更換單元，便于有源相控陣的維修、拓展和重構［3］。采用子陣形式的收發(fā)子陣系統(tǒng)設計可簡化陣面、提升性能，將進一步集成雷達功能。

1 收發(fā)子陣系統(tǒng)組成

根據(jù)雷達整機設計的要求，收發(fā)子陣系統(tǒng)工作在C波段，每個收發(fā)子陣中包括16個T/R組件、發(fā)射預放大模塊、接收下變頻處理模塊、DC/DC電源變換模塊、溫度監(jiān)測保護電路和波控電路等。

圖1給出了收發(fā)子陣系統(tǒng)的原理框圖。如圖所示來自頻綜的射頻激勵信號經(jīng)過放大和收發(fā)轉換開關進入一分十六路功分合成網(wǎng)絡，功分后的16路射頻信號分別進入16個T/R組件的集合口，這16個T/R組件的結構與電氣性能均一樣，該設計可大大提高收發(fā)子陣通道間的一致性，特別是相位一致性。……