一种TR组件的温补均衡电路的制作方法

本发明涉及一种tr组件的温补均衡电路，特别是涉及一种适用于超宽带tr组件的温补均衡电路。

背景技术：

近年来电子战装备广泛应用有源相控阵技术，装备性能获得很大的突破。tr组件是构成相控阵天线的基础，是有源相控阵的核心部件，由于是应用于电子战领域，超宽带，小型化是其必备的技术特征。

目前，电子战tr组件广泛采用了多功能芯片和高密度集成技术实现其超宽带和小型化技术特征，但是也存在应用频段内增益波动大，高低温增益变化大等技术难点，需要采用一定的增益补偿技术才能够满足应用需求。实现超宽带tr组件增益补偿技术主要有增益均衡和温度补偿技术。

（1）增益均衡技术

由于tr组件的频带较宽（3个倍频程），tr组件内部无源电路插损会随频率增大而增大，有源放大器增益在频带低端较高，频段高端较低，这样就造成tr组件的幅度相应波动较大，需要增益均衡电路。而传统的均衡器芯片存在增益均衡量固定无法动态调整，不利于多个tr组件幅度一致性的性能指标改善。

（2）温度补偿技术

tr组件内部集成多种功能，如收发开关、幅度加权衰减、数控移相等电路，其插损较大，为获得一定幅度增益，需要级联多级放大器。而放大器的增益是负温度特性的（即随温度增加而增益降低），由于使用多级放大器，未使用温补技术的tr组件高低温增益波动达10db左右。为减小tr组件的温度增益波动，一般采用温度补偿技术，传统的温度补偿芯片采用热敏电阻组成t型或pi型衰减器实现温度补偿功能，存在插损大、无法动态调整的缺点，同时由于趋肤效应稳步衰减器高频段温补效果差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：

1、提供一种能够提高多个tr组件幅度一致性性能的tr组件增益均衡电路；

2、提供一种插损小，高低温增益补偿范围大，能够动态调整，稳步衰减器高频段温补效果好的tr组件温补衰减电路。

本发明采用的技术方案如下：

一种tr组件的温补均衡电路，包括温补电路和均衡电路；所述温补电路采用pin管芯和直流偏置电路实现温度补偿功能；所述直流偏置电路由固定电阻和热敏电阻串联组成；所述固定电阻和热敏电阻之间依次连接扼流电感和二极管后接地；所述扼流电感与所述二极管的正极相连；所述二极管的正极又分别通过一个耦合电容连接温补电路的输入和输出端。

所述均衡电路，包括采用微带开路短截线+集总电阻的方式在开路传输线上实现的均衡电阻；所述均衡电阻在氧化铝陶瓷基片镀金和tan电阻薄膜实现，并通过金丝焊接工艺实现两个均衡电阻的短路状态。

所述均衡电阻包括两个以上的串联均衡电阻。

还包括两路隔离电路；每路隔离电路主要由90度电桥组成；一路隔离电路将射频输入信号分为两路，依次经过两路温补电路和两路均衡电路后，再由另一路隔离电路的90度电桥合成后输出；所述每路隔离电路还包括90度电桥隔离端的匹配电阻，用于吸收温补电路和均衡电路的反射信号；所述两路温补电路和两路均衡电路为一一对应关系。

所述匹配电阻为50欧姆匹配电阻。

一种tr组件的温补均衡电路，包括温补电路和均衡电路；所述均衡电路，包括采用微带开路短截线+集总电阻的方式在开路传输线上实现的均衡电阻；所述均衡电阻在氧化铝陶瓷基片镀金和tan电阻薄膜实现，并通过金丝焊接工艺实现两个均衡电阻的短路状态。

所述均衡电阻包括两个以上的串联均衡电阻。

还包括两路隔离电路；每路隔离电路主要由90度电桥组成；一路隔离电路将射频输入信号分为两路，依次经过两路温补电路和两路均衡电路后，再由另一路隔离电路的90度电桥合成后输出；所述每路隔离电路还包括90度电桥隔离端的匹配电阻，用于吸收温补电路和均衡电路的反射信号；所述两路温补电路和两路均衡电路为一一对应关系。

所述匹配电阻为50欧姆匹配电阻。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够较好的应用于超宽带tr组件中，解决超宽带tr组件频带内增益波动大、高低温增益波动大的问题，尤其是用于多个tr组件幅度一致性指标调试中具有较大的优点；在6-18ghz宽带tr组件测试中表现出良好的性能，增益均衡量和温度补偿范围均可调，输入输出驻波性能优异。对于提升超宽带tr组件的可生产性、可调试性具有积极意义。

附图说明

图1为本发明其中一实施例的温补电路原理结构示意图。

图2为本发明其中一实施例中的均衡电路原理结构示意图。

图3为图2所示实施例的均衡电路等效电路结构示意图。

图4为本发明其中一实施例的tr组件温补均衡电路原理结构示意图。

图5为本发明其中一实施例的隔离电路原理结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

具体实施例1

一种tr组件的温补均衡电路，包括温补电路和均衡电路；所述温补电路采用pin管芯和直流偏置电路实现温度补偿功能；所述直流偏置电路由固定电阻和热敏电阻串联组成；所述固定电阻和热敏电阻之间依次连接扼流电感和二极管后接地；所述扼流电感与所述二极管的正极相连；所述二极管的正极又分别通过一个耦合电容连接温补电路的输入和输出端。

本发明中的温补电路如图1所示，采用pin管芯+外围直流偏置电路实现温度补偿功能，当高温时热敏电阻的阻值几乎为0欧母，使得pin管芯几乎处于0偏置状态，即射频对地开路状态，此时温补电路网络的插损最小。低温时热敏电阻阻值增大，使得pin管芯直流偏置接近导通状态，即射频对地低阻抗状态，低温时温补电路网络插损最大，因此温补电路具备高低温温度补偿功能，高低温增益补偿范围大且可动态调整等优点。而传统的温度补偿芯片采用热敏电阻组成t型或pi型衰减器实现温度补偿功能，存在插损大、无法动态调整的缺点，同时由于趋肤效应温补衰减器高频段温补效果差。另外温度补偿电路中扼流电感主要是射频隔离的作用，耦合电容主要是隔离直流电压，导通射频信号的作用，即隔直流通交流作用。

具体实施例2

在具体实施例1的基础上，所述均衡电路，如图2所示，包括采用微带开路短截线+集总电阻的方式在开路传输线上实现的均衡电阻；所述均衡电阻在氧化铝陶瓷基片镀金和tan电阻薄膜实现，并通过金丝焊接工艺实现两个均衡电阻的短路状态。

均衡电路的等效电路如图3所示，均衡电路的工作原理是开路短截线输入阻抗为zin=-j*z0*cot（2πl/λ），其中z0为传输线的特性阻抗，l为开路传输线长度l，λ为微波信号的波长。当开路传输线长度不变时，假设频率f0对应的波长为λ0，且有2πl/λ0=π/2，此时zin=0，相当于电阻r1接地，此时图3所示的等效电路拓扑网络插损最大。随频率的升高，开路短截线的输入阻抗表现为容性阻抗，且随频率的增加电容值逐渐减小，假定当频率为f1时对应的波长为λ1，且有2πl/λ1=3π/4，此时zin=∞（无穷大），相当于电阻r1开路，此时图3所示的等效电路拓扑网络的插损最小，因此通过微带开路短截线可以实现微波幅度均衡器功能。另外通过金丝焊接工艺实现均衡电阻r1或r2的短路状态可以实现幅度均衡量的动态调整。均衡电阻的具体尺寸根据特征阻抗传输线的特性进行具体设置。

具体实施例3

在具体实施例2的基础上，所述均衡电阻包括两个以上的串联均衡电阻，在本具体实施例中，包括两个串联均衡电阻r1和r2。采用两个以上串联的均衡电阻，有效提高均衡精度，但应该根据分布电容的影响合理设计均衡电阻的个数。

具体实施例4

在具体实施例1到3之一的基础上，如图4和5所示，还包括两路隔离电路；每路隔离电路主要由90度电桥组成；一路隔离电路将射频输入信号分为两路，依次经过两路温补电路和两路均衡电路后，再由另一路隔离电路的90度电桥合成后输出；所述每路隔离电路还包括90度电桥隔离端的匹配电阻，用于吸收温补电路和均衡电路的反射信号，从而实现温补电路和均衡电路与外围电路的隔离，保证其具有良好的输入输出驻波比；所述两路温补电路和两路均衡电路为一一对应关系。

具体实施例5

在具体实施例4的基础上，所述匹配电阻为50欧姆匹配电阻。

具体实施例6

一种tr组件的温补均衡电路，包括温补电路和均衡电路；所述均衡电路，包括采用微带开路短截线+集总电阻的方式在开路传输线上实现的均衡电阻；所述均衡电阻在氧化铝陶瓷基片镀金和tan电阻薄膜实现，并通过金丝焊接工艺实现两个均衡电阻的短路状态。

具体实施例7

在具体实施例6的基础上，所述均衡电阻包括两个以上的串联均衡电阻，在本具体实施例中，包括两个串联均衡电阻r1和r2。

具体实施例8

在具体实施例6或7的基础上，还包括两路隔离电路；每路隔离电路主要由90度电桥组成；一路隔离电路将射频输入信号分为两路，依次经过两路温补电路和两路均衡电路后，再由另一路隔离电路的90度电桥合成后输出；所述每路隔离电路还包括90度电桥隔离端的匹配电阻，用于吸收温补电路和均衡电路的反射信号，从而实现温补电路和均衡电路与外围电路的隔离，保证其具有良好的输入输出驻波比；所述两路温补电路和两路均衡电路为一一对应关系。

具体实施例9

在具体实施例8的基础上，所述匹配电阻为50欧姆匹配电阻。