Efficient S-band transmit/receive module for phased array radar

Abstract

Эффективный приемопередающий модуль S-диапазона для фазированных антенных решеток Предмет и цель работы. В статье представлен новый приемопередающий модуль (ППМ) S-диапазона. Целью работы является описание характеристик модуля, а также основных технических и технологических решений, использовавшихся при его разработке. Методы и методология работы. При проектировании ППМ использовались численные методы моделирования микрополосковых сверхвысокочастотных (СВЧ) устройств. Проверка предложенных технических и технологических решений проводилась экспериментальным путем. Уменьшение стоимости производства ППМ, а также доступность комплектующих являлись одними из основных критериев при выборе соответствующих решений. Результаты работы. В статье описаны результаты разработки ППМ S-диапазона с выходной мощностью 50 Вт, предназначенного для использования в локаторах с активными фазированными антенными решетками. Описаны решения, позволившие уменьшить стоимость такого модуля, упростить его производство при достижении характеристик, привлекательных для потребителей. Модуль выполнен с широким использованием микроволновых монолит-интегральных схем (ММИС), используемых в системах связи 3G, 4G. Все компоненты размещены на общей печатной плате с подложкой из FR-4. Приемный тракт обеспечивает усиление 36 дБ при коэффициенте шума 1,4 дБ в полосе частот 2,8…3,2 ГГц. Для управления усилением и фазовым сдвигом применяются отдельные 6-битные аттенюатор и фазовращатель. Введенные системы защиты допускают безопасную работу модуля при произвольном значении коэффициента стоячей волны по напряжению антенного порта. Заключение. В статье представлен новый ППМ S-диапазона, в котором применены ММИС, широко используемые в системах связи. Применение этих электронных компонентов, а также современных мощных нитрид-галлиевых (GaN) усилителей и недорогих композитных материалов в качестве подложки для печатной платы позволило повысить эффективность и снизить стоимость ППМ по сравнению с существующими аналогами. Высокий уровень выходной мощности, низкий уровень шумов приемника и высокая изоляция приемного и передающего трактов в предложенном ППМ делают его перспективным для применения в современных локаторах с активными фазированными антенными решетками. Ил. 6. Табл. 1. Библиогр.: 11 назв.