相控陣?yán)走_(dá)收發(fā)組件技術(shù)

前言

　　雷達(dá)是重要的信息獲取裝備，是各種先進(jìn)作戰(zhàn)平臺和指揮控制系統(tǒng)的耳目，在國防建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科學(xué)研究中應(yīng)用廣泛并獲得了持續(xù)發(fā)展。相控陣?yán)走_(dá)具有快速改變天線波束指向和波束形狀、可用多部發(fā)射機(jī)在空間進(jìn)行功率合成、易于形成多個發(fā)射與接收波束、可使相控陣天線與雷達(dá)平臺共形等特點，在觀測高速運動目標(biāo)、實現(xiàn)多種雷達(dá)功能和多目標(biāo)跟蹤、推遠(yuǎn)雷達(dá)作用距離等方面都具有特別的優(yōu)勢，因此成為當(dāng)今雷達(dá)發(fā)展的主流?！　‰S著雷達(dá)觀測目標(biāo)種類的增多，要求雷達(dá)測量的目標(biāo)參數(shù)不斷增加并提高雷達(dá)電子對抗能力及目標(biāo)識別的能力，有源相控陣?yán)走_(dá)、寬帶相控陣?yán)走_(dá)、數(shù)字相控陣?yán)走_(dá)、多波段綜合一體化相控陣?yán)走_(dá)成了當(dāng)今相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展的重要方向。相控陣?yán)走_(dá)的工作頻段也在不斷擴(kuò)展，除了常用的微波波段外，向下已擴(kuò)展至短波波段，例如天波、地波超視距雷達(dá)；向上已擴(kuò)展至毫米波波段；現(xiàn)正開始研究光波波段的相控陣?yán)走_(dá)?！　∠嗫仃?yán)走_(dá)及其技術(shù)的高度發(fā)展，受到國內(nèi)外各方面的高度重視。國內(nèi)從事雷達(dá)研究、生產(chǎn)、教學(xué)與使用的部門與有關(guān)人員對深入了解相控陣?yán)走_(dá)及其技術(shù)的興趣與需求持續(xù)提高。這是促使南京電子技術(shù)研究所組織撰寫《相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)叢書》的一個重要原因。

內(nèi)容概要

書中介紹了相控陣?yán)走_(dá)T／R組件工程技術(shù)。全書共分8章，包括相控陣?yán)走_(dá)與固態(tài)T／R組件、T／R組件中的理論基礎(chǔ)、T／R組件中基本的微波元件、T／R組件集成化與數(shù)字化等新的技術(shù)進(jìn)展、先進(jìn)的T／R組件工藝、T／R組件測試技術(shù)以及T／R組件計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，并給出了一些應(yīng)用實例。    讀者對象：主要有在校微波技術(shù)專業(yè)、電子工程專業(yè)學(xué)生以及從事雷達(dá)、電子對抗、通信微波系統(tǒng)研究的工程技術(shù)人員。

作者簡介

胡明春，江蘇揚州人，1984年畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)空間物理專業(yè)，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位，1989年畢業(yè)于南京電子工程研究中心電磁場與微波技術(shù)專業(yè)，獲工學(xué)碩士學(xué)位，研究員級高工。1984年至今一直從事雷達(dá)天線的研制工作，先后擔(dān)任研究室主任、研究部部長、副總工程師、首席專家、天線與微波技術(shù)國防科技重點實驗室主任，現(xiàn)任南京電子技術(shù)研究所副所長。1999年進(jìn)入江蘇省“333跨世紀(jì)學(xué)術(shù)、技術(shù)帶頭人培養(yǎng)工程”  第二層次，2003年進(jìn)入江蘇省“333新世紀(jì)學(xué)術(shù)、技術(shù)帶頭人培養(yǎng)工程”第一層次。歷年來共獲“國家科技進(jìn)步一等獎”1項；“國家科技進(jìn)步二等獎”3項；“電子部科技進(jìn)步特等獎”1項；“國防科學(xué)技術(shù)獎”一等獎2項，二等獎2項，三等獎1項；“中國電子科技集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)獎”特等獎2項、一等獎3項，二等獎2項。主要研究領(lǐng)域：天線微波，孔徑綜合與自適應(yīng)，天線隱身。

書籍目錄

第1章　相控陣?yán)走_(dá)T／R組件概述　1.1  引言　1.2　相控陣?yán)走_(dá)    1.2.1  無源相控陣?yán)走_(dá)    1.2.2  有源相控陣?yán)走_(dá)  1.3　相控陣?yán)走_(dá)T／R組件 　 1.3.1　典型框圖    1.3.2　工作原理    1.3.3  主要部件的作用  1.4 　一維相掃雷達(dá)T／R組件    1.4.1  天線陣面典型框圖    1.4.2  T／R組件技術(shù)特點　1.5  兩維相掃雷達(dá)T／R組件    1.5.1  天線陣面典型框圖    1.5.2 T／R組件技術(shù)特點　1.6　實用T／R組件舉例    1.6.1　基本工作原理    1.6.2　主要技術(shù)指標(biāo)    1.6.3  結(jié)構(gòu)與工藝  1.7　相控陣?yán)走_(dá)T／R組件新進(jìn)展    1.7.1  數(shù)字T／R組件    1.7.2  多極化組件  參考文獻(xiàn)第2章　T／R組件的理論基礎(chǔ)　2.1  引言　2.2　微波技術(shù)基礎(chǔ)　　 2.2.1  均勻傳輸線方程及其穩(wěn)態(tài)解　　 2.2.2  輸入阻抗、反射系數(shù)和電壓駐波比　 　2.2.3  史密斯圓圖及傳輸線的阻抗匹配  　2.3　常用傳輸線　　2.3.1　集膚效應(yīng)和損耗    2.3.2　微帶線    2.3.3　其他傳輸線　2.4　半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)　　2.4.1　本征和非本征半導(dǎo)體    2.4.2　半導(dǎo)體的基本方程    2.4.3 　PN結(jié)器件    2.4.4　金屬一半導(dǎo)體接觸器件  參考文獻(xiàn)第3章　T／R組件中基本的微波元件　3.1  引言  3.2　無源器件    3.2.1　耦合器    3.2.2  電橋    3.2.3　混合接頭    3.2.4　功率分配器    3.2.5　濾波器    3.2.6　均衡器　3.3　微波開關(guān)    3.3.1　PIN二極管開關(guān)    3.3.2  肖特基二極管開關(guān)    3.3.3　場效應(yīng)管開關(guān)    3.3.4　MEMS開關(guān)　3.4　微波限幅器　　3.4.1　有源限幅器    3.4.2　無源限幅器    3.4.3  混合式限幅器　3.5　微波數(shù)控衰減器　……第5章　T/R組件制造技術(shù)第6章　T/R組件測試技術(shù)第7章　T/R組件計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)第8章　新一代T/R組件中采用的新器件和新技術(shù)符號表縮略語

章節(jié)摘錄

　　（1）通用化是模塊化的先驅(qū)。通用化是T／R組件標(biāo)準(zhǔn)化的第一步，它以功能單元或部件的互換為前提，包括功能互換和尺寸互換，只有同時具備這兩種性能的功能單元或部件才能做到完全互換替代，實現(xiàn)通用化。通用化單元的通用性越強(qiáng)，應(yīng)用范圍越廣，效果就越好?！　。?）系列化是通用化發(fā)展的必然結(jié)果。這是根據(jù)同類產(chǎn)品（一般同頻段）的發(fā)展規(guī)律和使用需求，將其主要參數(shù)按一定數(shù)列做合理安排或規(guī)劃，對其形式和結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)定或統(tǒng)一，從而有目的地指導(dǎo)同類產(chǎn)品發(fā)展的一種標(biāo)準(zhǔn)化形式?！　。?）模塊化是標(biāo)準(zhǔn)化的最終產(chǎn)物。從工程應(yīng)用角度來看，T／R組件模塊化和組合化的概念大同小異。通俗點說，所謂模塊化或者組合化就是在對一類產(chǎn)品進(jìn)行功能分析和分解的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計、生產(chǎn)出一系列通用模塊或標(biāo)準(zhǔn)模塊。然后從中選取相應(yīng)的模塊并同新設(shè)計的專用模塊和零部件一起進(jìn)行組合，以構(gòu)成滿足不同需要的新產(chǎn)品的一種標(biāo)準(zhǔn)化形式?！　∽陨隙潞侠韯澐帜K，建立模塊體系是模塊化設(shè)計的核心和關(guān)鍵。模塊化體系自下而上可分為元件級、器件級、部件級和設(shè)備級等多個層次，其中，模塊又有通用模塊、專用模塊和特種模塊之分。按照模塊化設(shè)計方法，一套新型模塊化裝備就等于大量的通用模塊加上少量的專用模塊、再加上若干模塊連接器構(gòu)成。其中的通用模塊質(zhì)量可靠、庫存充足，設(shè)計師可將主要精力集中于少量的專用模塊及模塊連接器的研究上，而且明確接口關(guān)系，這樣研制過程就可大大簡化。因此這種設(shè)計方法具有研制周期短、風(fēng)險小、通用性強(qiáng)、可靠性高、簡化維修和后勤保障，以及體積小、質(zhì)量輕、成本低等諸多優(yōu)點。國內(nèi)外的實踐證明，在現(xiàn)代雷達(dá)的總體布局中貫徹模塊化原則十分必要，可望以較少投入換取顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。　　美、英、法等國的軍用雷達(dá)在20世紀(jì)90年代基本上都已經(jīng)實現(xiàn)了“模塊化”，呈現(xiàn)出普遍采用固態(tài)電路和數(shù)字技術(shù)，電路裝在插入式多層板上，整個系統(tǒng)除天線外均可裝入標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)，形成積木式結(jié)構(gòu)等特點，電路則全部由外場可更換單元構(gòu)成，結(jié)構(gòu)緊湊，可快速裝拆和更換，使同一部雷達(dá)具有不同功能。我國T／R組件模塊化工作自1992年開展以來，也取得一定成果，但與國外相比尚有較大距離，還需要繼續(xù)努力。

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