X波段相控陣?yán)走_(dá)單片微波集成電路芯片組

　　衰減器

　　如圖7所示，器件XA1000為一個DC-18GHz，5比特數(shù)字衰減器。此器件擁有27dB衰減范圍(見圖8)，插入損耗5.5 dB。在各種狀態(tài)下其輸入輸出回波損耗性能優(yōu)良，輸入的1dB 壓縮點(diǎn)(P1dB)為 +24 dBm。如圖9所示，其衰減誤差小于1dB，相位誤差小于20°。器件工作電壓-7.5V ，5個滿足LVCMOS 規(guī)范的二進(jìn)制輸入端口。這些器件提供了100%的晶片RF、DC和輸出功率性能檢測。該衰減器目前只有沖模形式，不久將會開發(fā)出封裝器件。

　　圖6 從多個器件得到XP1014飽和輸出功率

　　圖7 XA1000芯片設(shè)計結(jié)構(gòu)

　　圖8 所有狀態(tài)下的XA1000

　　移相器

　　如圖10所示，MMIC XS1000是一個7到13 GHz的6位移相器。器件LSB為5.625°(見圖11)，插入損耗為6.5 dB。在各種狀態(tài)下它的輸入輸出回波損耗性能優(yōu)秀，輸入P1dB為 +25dBm。衰減誤差小于1dB，RMS相位誤差(見圖12)小于3°。器件工作電壓為7.5V，擁有6個控制輸入端。所有器件提供了100%的晶片RF、DC檢測和相位比特性能檢測。該移相器目前只有沖模形式，2007年將推出封裝器件。

　　圖9 XA1000衰減誤差

　　圖10 XS1000芯片設(shè)計結(jié)構(gòu)

　　圖11 所有狀態(tài)下XS1000相對相位

　　低噪聲放大器/限幅器

　　最后我們來看相控陣元的限幅低噪聲放大器的功能。因為雷達(dá)的前端容易被高輸入功率發(fā)射機(jī)損傷，低噪聲放大器需要多種措施保護(hù)其較低電平的輸入器件免受損傷。雖然存在很多備選措施，但通常低損耗限幅器是這一應(yīng)用的最佳選擇。限幅器為前端噪聲系數(shù)提供了最小的衰減，但當(dāng)LNA需要保護(hù)時也能夠同時提供足夠等級的輸入發(fā)送功率保護(hù)，因此限幅器能夠提供低插入損耗解決方案。

　　x-波段的低噪聲放大器/限幅器目前仍在開發(fā)中， 2006底有望生產(chǎn)出成品。更多的信息和其更新情況可以從公司的網(wǎng)站上獲得。

　　圖12 XS1000相位誤差

　　總結(jié)

　　我們介紹了高性能的X波段相控陣雷達(dá)元芯片組，在發(fā)送端包括驅(qū)動和功放器件，接收端包括低噪聲放大器/限幅器，控制端包括衰減器和移相器。這個新的芯片組利用Mimix Broadband公司的6英寸0.5mm鎵化砷(GaAs)PHEMT器件模型技術(shù)生產(chǎn)，采用了光閘印刷工藝。新器件為雷達(dá)相控陣元界面提供了一種高可重復(fù)性，低成本MMIC芯片組解決方案。個體沖模采用了帶有背孔的表面鈍化處理，以便于傳導(dǎo)環(huán)氧或共晶沖模連接。另外，這些器件提供了100%的RF和DC檢測，確保他們的性能，并能使用戶提高產(chǎn)量，降低成本。

　　所有器件現(xiàn)在都有沖模形式產(chǎn)品或者很快會放出法蘭瓷封裝和表面貼裝。