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X波段高性能T/R套片應(yīng)用

概述

有源相控陣（Active Phased Array）或有源電子掃描陣列AESA（Active Electronically Scanned Array）雷達(dá)是指通過改變天線表面陣列單元所發(fā)射波束的合成方式，來改變波束掃描方向的雷達(dá)。與通過機(jī)械方式掃描的雷達(dá)天線相比，有源相控陣天線避免了機(jī)械運(yùn)動，顯著減少了掃描波束所需要的時間，并且提高了掃描的靈活性。相控陣?yán)走_(dá)天線由大量的輻射單元構(gòu)成，而T/R芯片是其中最核心的元器件。

浙江鋮昌科技股份有限公司是浙江省微波毫米波射頻產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的重要成員單位，公司以射頻、微波、毫米波相控陣T/R芯片設(shè)計為核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域和研究方向，產(chǎn)品主要服務(wù)于探測、遙感、通信、導(dǎo)航等領(lǐng)域。目前公司產(chǎn)品已覆蓋L~W波段各類典型應(yīng)用，產(chǎn)品涵蓋GaN/GaAs功率放大器、GaAs低噪聲放大器、GaN/GaAs收發(fā)前端芯片、GaAs/硅基幅相控制一體化多功能芯片、GaAs/GaN開關(guān)芯片、GaAs限幅器芯片等全套相控陣T/R前端芯片產(chǎn)品，并已成功應(yīng)用于各類星載、機(jī)載、陸基平臺，累計芯片出貨量近百萬顆。在出貨量最大、應(yīng)用最為廣泛的X波段T/R套片產(chǎn)品方面，公司在研發(fā)和生產(chǎn)方面積累了豐富的經(jīng)驗，套片產(chǎn)品擁有靈活的設(shè)計架構(gòu)，覆蓋多種功率量級，具有優(yōu)異的性能指標(biāo)。

靈活的套片架構(gòu)

未標(biāo)題-2.jpg

圖1 相控陣前端T/R套片架構(gòu)

本公司的X波段T/R套片產(chǎn)品既能滿足傳統(tǒng)的單通道架構(gòu)，又可以支撐集成度更高的四通道架構(gòu)設(shè)計。一個典型的相控陣前端T/R套片架構(gòu)如圖1所示，其中幅相控制多功能芯片可以選用單通道或四通道產(chǎn)品，功放芯片根據(jù)不同的輸出功率等級可以選用GaAs或GaN產(chǎn)品，GaAs低噪放芯片和限幅器芯片既有分立產(chǎn)品，也有集成化的GaAs限幅低噪放芯片產(chǎn)品供選擇。T/R組件中的CMOS電源管理及控制芯片推薦使用航芯源C490XX系列產(chǎn)品。

針對組件尺寸、重量等指標(biāo)敏感不適合采用環(huán)形器的應(yīng)用，本公司還開發(fā)了集成收發(fā)開關(guān)的GaAs功放芯片和集成功放、低噪放、收發(fā)開關(guān)、限幅器的GaAs收發(fā)前端芯片，具有高集成度和高效率優(yōu)勢，其芯片拓?fù)浞謩e如圖2和圖3所示。

圖2 集成開關(guān)的功放芯片拓?fù)?/span>

未標(biāo)題-3.jpg

圖3 收發(fā)前端芯片拓?fù)?/span>

未標(biāo)題-4.jpg

一個典型的四通道T/R套片方案如圖4所示，若采用高集成度收發(fā)前端芯片，最少僅需5顆芯片就能實現(xiàn)四通道T/R組件應(yīng)用。

未標(biāo)題-5.jpg

圖4 四通道T/R套片方案

幅相控制多功能芯片的選型見下表

*1：內(nèi)部集成串轉(zhuǎn)并波控等功能。

*2：可以提供鏡像版本。

低噪放/限幅低噪放芯片的選型見下表

*1：可以提供鏡像版本。

限幅器芯片的選型見下表

多種功率量級產(chǎn)品供選擇

針對X波段T/R套片應(yīng)用，本公司開發(fā)了多種類型、多種功率量級（從百mW量級到50W量級）的功放芯片供選擇使用，主要包括以下產(chǎn)品。

GaN功率放大器芯片

GaAs功率放大器芯片

*1：可以提供鏡像版本。

GaAs單電源功率放大器芯片

GaAs含開關(guān)功率放大器芯片

*1：可以提供鏡像版本。

GaAs收發(fā)前端芯片

優(yōu)異的性能指標(biāo)

在功放芯片效率、低噪放/限幅低噪放芯片噪聲系數(shù)、幅相控制多功能芯片功耗等T/R套片核心指標(biāo)方面，本公司產(chǎn)品普遍具有性能指標(biāo)優(yōu)勢。

以8~12GHz 2W四通道T/R套片為例，選用S4501硅基四通道幅相控制芯片、G1508S-2功放芯片、G2502低噪放芯片、P9501A02限幅器芯片，如圖5所示。

圖5 8~12GHz 2W四通道T/R套片

套片接收鏈路噪聲小于2.5dB，以發(fā)射占空比10%計算，T/R組件效率可以達(dá)到33%以上。套片典型測試曲線如下。

G1508S-2發(fā)射通道輸出功率/附加效率

G1508S-2接收通道小信號特性

G2502增益

G2502噪聲系數(shù)

S4501接收四通道增益特性

S4501發(fā)射四通道增益特性

S4501衰減精度

S4501接收移相精度

S4501發(fā)射移相精度

S4501發(fā)射功率壓縮曲線@9.5GHz

關(guān)注公眾號

電話：0571-81023628

郵箱：market@zjcckj.com

公司地址：浙江省杭州市西湖區(qū)三墩鎮(zhèn)智強(qiáng)路428號

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G2801A07 G2808A04 G2807A03 G2805F01 G2804E01 G2701E03 G2706E04 G2708F08 G2708F02 G2708D01 G2502D04 G2501E19 G2503A02 G2502B01* G2503A01 G2503C02 G2401D02 G2401J01 G2901A01 G2401C01 G2401A01 G2406A01 G2404A01 G2201B04 G2401K01

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G4810B01 G4707E01 G4708B01 G4603B02* G4602C01* G4601B01 G4509C06 G4501G03 G4512B01* G4506D01* G4502C03 G4502B02 G4510B01* G4509A02 G4406C01* G4406B01 G4405A01* G4403A01 G4402B01 G4401B01 G4301A01 G4516A01*

G4808C01

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