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有源相控阵雷达凭借其超远程探测距离、高精度测量能力、多目标跟踪和高数据更新率等诸多优势在军用产品中得到广泛的应用。有源相控阵雷达中T/R组件的数量和作用决定了其生产成本和性能指标的重要性,尤其是针对机载、弹载和星载等雷达,T/R组件的体积和重量将决定战机、导弹等国防设备的机动性能,只有高性能、体积小、重量轻、低成本、高可靠性的T/R组件才能满足日益复杂的作战环境。从目前的发展趋势来看,单片微波集成电路和微波多芯片组件技术仍然是实现T/R组件小型化、降低成本的关键技术。本文从两个方向展开工作,一是单片低噪声放大器的设计,二是利用微波多层板技术减小T/R组件的尺寸、降低加工成本。具体研究内容包括:一、系统的介绍了64单元T/R阵列的结构框架及馈电方式,详细阐述了单个T/R单元的电路结构与性能指标,包括基本功能、技术要求以及制定了具体的各项技术指标,分别设计接收、发射通道,并根据各元器件电性能指标进行链路预算;二、基于0.13μm GaAs PHEMT工艺线设计了一款工作在K波段的单片低噪声放大器,在工作频段内,噪声系数小于1.8dB,增益大于20d B,输入输出驻波比小于1.8,反向隔离度大于30dB,1dB压缩点输出功率3.7dBm,芯片尺寸小于1.65mm×0.75mm×0.1mm;三、对微波多芯片组件中的三种基本类型进行了比较,最后采用微波多层板技术实现T/R组件的高密度集成,细致介绍了微波多层板的选材与工艺,并针对板件内的无源电路进行研究,考虑到微波信号三维传输的重要性,文中花了较大的篇幅对背钻式垂直互连结构进行分析,包括背钻深度和同心度对其传输性能、相位的影响,以及比较了传输线呈不同角度引出的垂直互连结构异同;四、单独将T/R组件中的功率合成/分配网络抽出进行加工测试,并与仿真结果进行比较,针对各通道参数的不一致性进行分析,比较了单级多层板功分器分别与0°、180°垂直互连结构相级联的性能差异。