双频宽带毫米波天线的设计及实际应用
摘 要：毫米波相控阵天线正处于研究起步阶段，因其优势明显，在军事民用中有着巨大的开发前景。论文对毫米波相控阵天线采用的几项关键技术的进行阐述和分析，包括多波束形成技术、毫米波T/R组件、提高带宽以及空间功率合成技术等对关键技术。文章对上述关键技术的研究现状进行了介绍，指出了毫米波相控阵天线关键技术的发展趋势。
关键词：毫米波相控阵天线；多波束形成；毫米波T/R组件；空间功率合成
引言
毫米波天线起步于上个世纪冷战时期，两个军事强国针对当时新研制的毫米波制导导弹，相继推出了毫米波导弹侦查和探测系统，例如毫米波天线雷达。目前，毫米波制导技术经过几十年的发展已经比较成熟，但是毫米波天线技术却由于工作频段比较高，核心器件都是毫米波级别器件，使其在生产、集成、工艺以及成本存在很大的难题，同时，毫米波天线要求天线波束比较窄，扫描宽度比较宽，旁瓣低，功率也比较大，造成毫米波天线的技术和性能很难达到理想的状态。近些年，随着毫米波集成电路和超高速集成电路以及电子技术的快速发展，毫米波天线技术指标得到了很大的提高。毫米波相控阵天线就是其中的佼佼者，相控阵天线通过组合阵列的数目和排列不同来提高性能。毫米波相控阵天线的探测距离较远，且能够对空间多个目标同时跟踪和识别和快速搜索能力，具有高分辨率和精确轨迹，工作带宽以及扫描角度都比较宽等优。本文结合毫米波相控阵天线的技术从和实现难度，对毫米波相控阵天线的关键技术及其发展进行介绍和讨论。
一、关键技术分析
（一）多波束形成能力
为了使相控阵天线的战术性能进一步的提升，这就要求相控阵天线必须具有多波束形成能力。利用相控阵的多波束可以使天线空中探测的区域大幅度提高，同时提升了相控阵天线对空中多个目标进行同时监测的能力。多波束相控阵天线多波束形成技术不仅在相控阵雷达中有重要作用，现在也被大量应用于通信、电子战以及无线电导航等领域中，其重要性不言而喻。
（二）毫米波T/R组件
T/R组件是毫米波相控阵天线的关键部件，主要包括发射信号功率放大器、低噪声放大器（LNA）、移相器以及驱动电路和保护电路等功能电路。一般的相控阵天线都有成百上千个T/R组件，对于大功率的毫米波相控阵天线雷达，T/R组件都是高度集成化毫米级器件，数量有可能达到上万个。
决定T/R组件性能主要有两个指标是：（1）功率转换效率（power added efficiency）；...
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