针对采用有源相控阵技术的高分辨率合成孔径雷达(SAR)应用要求,设计制作了一款尺寸小、重量轻、厚度薄、可与片式天线阵面相兼容的片式T/R组件,对该片式T/R组件的接收和发射电路、垂直互连性能进行了仿真分析,并对该T/R组件样机进行测试验证,在X波段获得的测试结果为:接收增益大于24 d B,噪声系数小于3d B,发射功率大于1 W,垂直互连的端口驻波小于1.35,垂直互连的插损小于0.2 d B。尺寸仅为10 mm×10 mm×5mm,可应用于相关工程中。
针对复杂电磁环境下有源相控阵雷达T/R组件高功率电磁脉冲毁伤效应试验问题,介绍了高功率电磁脉冲进入T/R组件的三种途径,对高功率电磁脉冲辐照场强与注入功率等效关系进行了建模分析。对某T/R组件进行电磁脉冲注入效应试验、加固设计试验验证以及电磁脉冲辐照试验后,得到T/R组件在单脉冲和脉冲串注入试验条件下的毁伤效应波形。研究发现:随着注入电磁脉冲数的增加,T/R组件峰值温度逐渐上升,毁伤效应逐渐严重;加固设计后的T/R组件高功率电磁脉冲毁伤阈值由原先的k W量级水平提高到10 k W量级水平。积累的T/R组件毁伤效应阈值和加固设计经验,可为后续的工程应用提供借鉴。
本文介绍了SiC宽禁带功率器件的特性及其在相控阵雷达中的应用情况,与Si功率器件相比,该器件在输出功率、功率密度、工作频率、工作带宽、环境适应性、抗辐射能力等方面有卓越的性能。并以SiC RF Power MESFET CRF24010在T/R组件功率放大电路上的应用为实例,详细介绍了SiC宽禁带功率放大电路的设计过程,包括直流偏置设计、稳定性设计、谐波阻抗优化设计、输出功率与效率的仿真,并对实际电路进行测试。本文可以为有源相控阵天线的设计提供工程应用上的参考。
