1、 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 外 文 文 献 翻 译 翻译（ 1）题目 相控阵和雷达技术的突破 翻译（ 2）题目 发射 KU-波段 的相控阵天线在 FSS 通信系统中的应用 学 院 电子信息学院 专 业 英文译文 1： 相控阵和雷达技术的突破 【摘要】 许多人认为雷达是一个成熟的领域，不会发生任何新的变化，这种看法存在很久了，没有比这个看法更错误的了。当我 1950 年参与到雷达领域的时候，我也有过同样的看法，例如，我认为麻省理工学院的雷达丛书已经是 包罗万象 了，不需要增加任何新的内容。然而我是多么的错啊，从那时起雷达技术领域中已经发生了许多令人 眼花缭乱 的发展，雷达一直受益于 Moo
2、re s定律和许多新的技术上的成果，例如，MMIC GaAs T R 组件和相控阵组件。现在雷达技术发展得 更快了，在这篇文章里，我将给出某些最近突破的例子。 【关键词】 雷达；有源相控阵 ； MMIC； MEMS； T R 组件；相控阵； AESA；电扫； GaAs；GaN； SiC； CMOS；数字波束形成；自适应阵列；旁瓣对消器；超宽带天线；金属材料；电子 管；真空电子器件；回旋管；磁控管；速调管；行波管；微波功率组件； MPM；功率放大组件； SBX； GBR P 0： SEA-BASED X-波段雷达 24 层楼高的 SEA-BASED X-波段相控阵雷达是一个世界奇迹。 1： Ga
3、As MMIC T R 模块（ 单片微波集成电路 ） 在过去的十年成功和广泛的应用了 MMIC 和 AESA(有源电子扫描 阵 ) 2：低成本 ￥ 19K AESA 谁说 AESA 是非常昂贵的， 在 DARPA（ Defense Advanced Research Projects Agency 美国国防部先进研究项目局 ） 的低资金￥ 19K 资助下使 35GHZ 相控阵成为可能。 DARPA已经资助发展了￥ 10 X-band,10 smW,单 T/R 芯片模块。 3： 低成本的 MEMS(微机电系统 )相控阵 即使我们只有一个低损耗的移相器，那么就能够用 在 一个模块上安装很多的移相而
4、 MEMS 提供了这个可能。 MEMS 开关已经提高了 3 个数量级的可靠性，在 2003 年 10月报道，开关寿命 已经达到 6000 亿 .这还有 降低损耗的需要，通过 4 位移相器用RADANT 透镜在 1 维空间扫描的天线损耗是 1.25dB.2 维扫描需要 2 个镜头，所以 2 维的 RADANT 阵列扫描对于 2 路的损耗就是 5Db,但是正在取得进展。 4： GaN(氮化镓，属第三代半导体材料 )， SIC(碳化硅 ) 宽禁带的 GaN 和 SIC MMIC 芯片 ， 使 ，在 T/R 模块电源上 提高 1-2 个数量级，成为可能。这项技术将有可能在未来通过升级现有的 AESA替
5、换 GaAs T/R 组件或 SIC T/R与 GaN 模块，提高 10 倍电源。 这个提供 了 10 倍的改善在搜索整个或者 78%轨道范围中。 5： SiGe SiGe 具有使用 Si 为基质的优势，对集成电路产业的技术，其丰富的资源，可以借鉴。它以较低的成本提供了较高的性能潜能。 SiGe 在微波输出功率和噪声系数与GaAs 竞争中没有优势。它提供了低成本和在单芯片上整合多种功能的能力。在一个芯片上可以增加微波功率放大器和低噪声的数字接收机也可以是增加 A/D 和数字电路。 6： CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor 互补金属氧化物半导
6、体 ) 目前 CMOS 主要用在微波频率，它也使用在 Si 基材，这个技术还广泛使用在计算机产业。它拥有低成本的保证，低功耗的 T/R 模块接收组件。像 SiGe 它有允许许多功能集成在一块芯片上的优势，甚至超过 SiGe.一块芯片上可以有射频，中频基带，微处理器，内存。可调谐滤波器和 A/D 转换系统在 SOC（系统集成芯片）上。它可由GaAs 或者 GaN 结合制作出微波功率放大器和低噪声的数字接收机。利用 GaN 有足够强大到不受限制的优势。 7： 数字波束形成（ DBF） DBF 是被应用在微波 AESAs 雷达，我们看到它被用的越来越广泛； 和模拟波束形成有许多明显的优势。对于目前正
7、在实施的大型阵列是指数组的水平，但最终还是会在元素级别上进行。这样做消除了模拟硬件相结合 ，模拟下变频和所有与他们相关的错误。反过来这将导致超低副瓣。这将允许多种光束指向不同方向的实现，它将能够在同一时刻用天线的不同部分实行不同的应用程序。它允许在降低 3dB 发射功率的情况能够搜索 。现在，随着摩尔定律规律的不断前进， 由于增加信号处理所需的成本远远小于减少 3dB 发射功率的获得成本。 DBF 能够减少搜索占用的空间（ 1/2） ，并且搜索精度能达到 40%。 DBF 也将允许更好的自适应 阵列进程 。 事实上，一个完全的自适应阵列与没有它的计算和瞬间处罚是一样可以实现的。这可以实现自调谐
8、 -自调谐阵列处理。 这个涉及到干扰器是否干扰了数字定位，然后指向这些干扰器束（这些光束是有效地特征波束），并利用这些作为主瓣。我们拥有 10 个干扰器，现在必须转换为 11*11 的矩阵，而不是 1000*1000 的矩阵和瞬间时间减少 100 倍。 传统的自适应完全阵列，不能确定干扰器的位置，我们可以很容易的确定，不至于使我们被蒙蔽。此方法等效于确定主要成分的方法。 8：超带宽阵列 由于有超带宽的阵列，可以使一个天线在不同的地带有各种不同的应用。 9：电子管的进展（ TUBE ADVANCEMENTS） 电子管取得了重大的进展；其中有一些是因为有强大的 可用的 软件 ，允许电子管的设计不需
9、要实验和纠错。 10：致谢 我想谢谢 Raymond Hale 和 John DeFalco,还有 Raytheon 公 司 提 供 的GaN,SiC,SiGe 和 CMOS。 英文原文 1： Phased-Array and Radar Breakthroughs Dr Eli Brookner Raytheon Comp (M S 3 1 162 528 Boston Post Rd， Sudbury， MA 01776 Te1： 978 440 4007； ELI_BROOKNERRAYTHEON COM) 【 Abstract】 Many think that radar is a mature field， nothing new to happen， it having been around a long time. Nothing can be further from the truth When I entered the field in the 50s I thought the same thing The MIT Radiation Lab Series was the definitive volume and there was to be nothing more How wrong 1
