一、TR组件概述
T/R是Transmitter and Receiver的缩写。T/R组件通常意义下是指一个无线收发系统中频与天线之间的部分,即T/R组件一端接天线,一端接中频处理单元就构成一个无线收发系统。 有源相控阵雷达技术是当今雷达的主流技术,TR组件是有源相控阵雷达的核心。相控阵雷达是当前雷达的重点发展方向,已广泛运用于机载雷达、舰 载雷达、地面雷达,具有扫描时间快、抗干扰能力强、可靠性高等特点。
图:典型TR构成
二、组成元器件
TR组件主要由以下微波元器件组成:混频器、振荡器、环形器、隔离器、开关电路 、低噪声放大器、衰减器、移相器、功率放大器、微波限幅器 、滤波器。
混频器:一般发射用于上变频。接收用于下变频。将接收到的射频信号搬移到中频上。接收机的混频器位于LNA之后,将LNA输出的射频信号通过与本振信号相乘变换为中频信号。其主要指标:增益、噪声、线性范围、失真、口间隔离、阻抗。
振荡器:振荡器作为混频器的本振源,产生正弦波作为本振信号送入混频器。
环形器:环形器是一个多端口器件,其中电磁波的传输只能沿单方向环行。反向则为隔离。
隔离器:隔离器是一种采用线性光耦隔离原理,将输入信号进行转换输出。其主要指标:隔离强度、精度、温度系数、响应时间、绝缘电阻、负载电阻。
开关电路:功能是在发送状态将天线和发射器进行连接,而在接受状态时,将天线与接收器进行连接。
低噪声放大器:将接收到的微小信号进行放大,并降低噪声干扰。主要技术指标:频率、增益、噪声系数。
功率放大器:将电路信号进行功率放大,输出足够的功率。其主要指标为:输出功率、增益、平坦度、驻波系数带宽等。
衰减器:其主要作用如下:
(1)调整电路中信号的大小;
(2)在比较法测量电路中,可用来直读被测网络的衰减值;
(3)改善阻抗匹配,若某些电路要求有一个比较稳定的负载阻抗时,则可在此电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器,能够缓冲阻抗的变化。
移相器:用于提供输出和输入信号之间的相位差,可以用控制信号(直流偏置)来控制。其主要指标为:移相精度、相移量、承受功率、插入损耗、输入驻波比、工作频带、动作时间。
限幅器:常用于防止系统运行过程中信号接收端的元件被大信号烧毁 ,以及减小扫频振荡器和相位检测系统中的幅度调制等。主要技术指标:限幅电平、插入损耗、承受功率、恢复时间。
滤波器:主要作用消除干扰杂讯的器件
T/R组件是有源阵列天线的基本组成单元,在综合射频系统、波通信和相控阵雷达领域具有广泛的应用。利用成本低廉的硅工艺生产T/R芯片,是实现产品小型化和低成本的必要途径,也是现代T/R组件的重要发展方向。
来源于集成电路与微系统封装,作者

赵工
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