寬帶發(fā)射組件相位線性度改善技術(shù)研究

陳曉青，呂 偉

（南京電子器件研究所，南京 210016）

1 引言

有源相控陣?yán)走_(dá)近年來(lái)得到了飛速的發(fā)展，對(duì)其核心部件發(fā)射組件提出了更高的要求，在傳統(tǒng)的功率、效率、噪聲等關(guān)鍵指標(biāo)不斷提升的同時(shí)，隨著帶寬的不斷增長(zhǎng)，發(fā)射組件的相位非線性度被越來(lái)越多的系統(tǒng)列為關(guān)鍵指標(biāo)之一。

寬帶有源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)要求各發(fā)射通道之間相位基本保持一致[1]，組件接收通道工作于線性區(qū)，同一組件各頻點(diǎn)信號(hào)渡越時(shí)間基本一致，系統(tǒng)可通過(guò)對(duì)組件某一頻點(diǎn)進(jìn)行硬件或軟件標(biāo)校來(lái)保證組件帶寬內(nèi)各頻點(diǎn)相位的一致性；發(fā)射通道往往工作于非線性區(qū)，相位出現(xiàn)非線性壓縮，不同頻點(diǎn)的渡越時(shí)間和非線性相移不同，此時(shí)系統(tǒng)標(biāo)校若針對(duì)某一頻點(diǎn)標(biāo)校，其他頻點(diǎn)的相位會(huì)出現(xiàn)很大的離散性，影響系統(tǒng)寬帶性能。

本文將針對(duì)上述問(wèn)題研究改善寬帶發(fā)射組件發(fā)射相位非線性度的方法，通過(guò)對(duì)影響有源器件非線性的主要參數(shù)如 Ggs、Cds、Cgs、Cd進(jìn)行分析并建模仿真，應(yīng)用LOAD-PULL工具牽引出最佳阻抗點(diǎn)，根據(jù)阻抗點(diǎn)進(jìn)行輸入輸出匹配電路的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，最后在組件應(yīng)用此匹配電路來(lái)改善相位非線性指標(biāo)。傳統(tǒng)的放大器線性技術(shù)如前饋、預(yù)失真[2]等都以減小非線性相移的絕對(duì)值為目標(biāo)，不適用于本次研究；傳統(tǒng)的線性化技術(shù)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)原有電路改動(dòng)大，且以犧牲電路增益為代價(jià)，不利于集成并實(shí)現(xiàn)T/R組件的小型化，本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于通過(guò)改變功率器件匹配狀態(tài)的辦法，來(lái)達(dá)到改善相位非線性度的目標(biāo)。……