星载K频段TR组件设计与实现:毫米波相控阵技术

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"该资源是一篇来自电子科技大学的硕士专业学位论文,主要研究星载K频段的TR组件设计与实现。作者吕清刚在导师彭斌的指导下完成,属于集成电路工程领域的工程硕士论文。论文关注的是毫米波相控阵天线技术,特别是星载应用中的K频段TR组件的高集成度设计。" 正文: 毫米波相控阵天线在现代通信、雷达探测和空间探索等领域中扮演着关键角色,因其快速波束切换、多波束形成和宽频带特性而备受重视。星载K频段的TR(Transmitter/Receiver)组件是这些系统的核心部分,它集成了发射和接收功能,允许天线动态调整其发射和接收方向。 本文针对星载应用,探讨了如何设计和实现一款具有高集成度的K频段TR组件。作者采用了两种基板技术——传统的陶瓷基板和低温共烧陶瓷(LTCC)基板,这两种基板技术在微波和毫米波电路中都有广泛应用,因其良好的高频性能和高密度封装能力而被选择。 论文中提到的TR组件基于单片微波集成电路(MMIC)技术,这是一种将多个无源和有源器件集成在同一硅片上的技术,极大地提高了组件的集成度和可靠性。MMIC多功能T/R芯片负责处理信号的放大、调制和转换,而矢量调制器(VM)芯片则用于实现波束赋形和相位控制,这两者共同确保了天线的灵活操作。此外,论文还强调了采用具备抗辐射能力的多通道数字-to-模拟转换器(DAC)芯片的重要性,因为在太空环境中,组件必须能够承受高剂量的辐射而不影响性能。 该设计旨在克服毫米波相控阵天线通道间距小的问题,通过高集成度的方案减少尺寸、重量和功率消耗,同时提高系统的稳定性和耐久性。论文中可能详细讨论了这些组件的电路设计、仿真、制造和测试过程,包括对组件性能参数如增益、带宽、相位误差和辐射效率等的优化。 总体而言,这篇论文为我国的星载毫米波相控阵天线技术提供了新的设计思路和实践案例,对提升我国在该领域的技术水平具有重要意义。尽管国内在此技术上仍处于起步阶段,但这一研究标志着我们在追赶国际先进水平方面的积极努力。