JPH05505466A - TR module with error correction - Google Patents

TR module with error correction

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JPH05505466A
JPH05505466A JP91506152A JP50615291A JPH05505466A JP H05505466 A JPH05505466 A JP H05505466A JP 91506152 A JP91506152 A JP 91506152A JP 50615291 A JP50615291 A JP 50615291A JP H05505466 A JPH05505466 A JP H05505466A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 誤差補正を備えたTRモジュール 技術的分野 本発明は、レーダ装置の電子管理および制御装置に関し、特にフェイズドアレイ レーダ装置の幾つかの所望の特徴に向けられた動作モードを有する送信受信モジ ュールが提供される。[Detailed description of the invention] TR module with error correction technical field The present invention relates to an electronic management and control device for radar equipment, and in particular to a phased array. A transmitter/receiver module with operating modes directed to some desired characteristics of the radar device. provided.

利用可能な動作モードの中には、アンテナ命令モード、受信モード、送信モード 、受信較正モード、BIT/FITモード、および送信較正モードがある。エラ ー補正は所望の性能からのずれを補償するために開ループおよび閉ループの両者 において行われる。Among the available operating modes are antenna command mode, receive mode, and transmit mode. , receive calibration mode, BIT/FIT mode, and transmit calibration mode. Ella – Corrections can be made both open-loop and closed-loop to compensate for deviations from desired performance. It will be held in

従来技術 検出から回避するためにアクティブな段階を必要とする航空機搭載の遠隔目標物 の位置を正確に決定するために設計された型式のシステムのレーダアンテナの使 用において、レーダアンテナが意図された動作を正確に行うことは非常に重要で ある。アンテナの制御およびアンテナによって送信および受信された信号の処理 は非常に堅密な動作許容誤差を有する電子装置、電気装置、または電子機械装置 によって部分的に行われる。アンテナ制御装置の性能およびそれに関連するレー ダ性能を改良することは今もなお目標とされている。Conventional technology Airborne remote targets that require an active phase to avoid detection The use of radar antennas in types of systems designed to accurately determine the location of In applications, it is very important that the radar antenna performs exactly as intended. be. Control of the antenna and processing of signals transmitted and received by the antenna is an electronic, electrical, or electromechanical device that has very tight operating tolerances. Partially done by Antenna control equipment performance and its associated radar Improving data performance remains a goal.

アクティブ開口アレイ型式レーダを介する環境の急速な走査により制御を行う新 型のレーダ制御装置の1構成素子は一般に送信受信モジュール(T/Rモジュー ル)と呼ばれている。T/Rモジュールを用いる新型装置の使用は伝統的な機械 走査レーダ装置の性能を限定する厳密な技術的問題を克服する。アンテナの回転 による機械走査は静止アンテナアレイによって送信(および受信)された信号の 電子位相シフトによって省略される。アンテナアレイの各素子に関連する分離し たT/Rモジュールを設けることによって、非常に迅速な方向性変化はアンテナ 構造の物理的回転の2要なしにビームに対して行われる。この超迅速ビーム方向 照準は各アンテナ素子における信号の位相の正確な電子制御により可能にされる 。A new system controlled by rapid scanning of the environment via active aperture array radar. One component of a type of radar controller is generally a transmitter/receiver module (T/R module). It is called. The use of new equipment with T/R modules is similar to that of traditional machines. Overcoming the severe technical problems that limit the performance of scanning radar devices. antenna rotation Mechanical scanning is a method of scanning signals transmitted (and received) by a stationary antenna array. omitted by electronic phase shift. Separate information associated with each element of the antenna array By providing a T/R module, very rapid direction changes can be achieved by This is done on the beam without any physical rotation of the structure. This ultra-quick beam direction Aiming is enabled by precise electronic control of the phase of the signal at each antenna element .

電子的に走査されたアンテナの全体的な動作は信号を送信し、信号をアンテナア レイの素子にそれぞれ関連する複数の信号路に分割し、これらの信号路を介して 、送信された信号が所望の方向に向けられたビームを形成するために必要なよう に変更された各素子における信号位相でアンテナアレイの各素子に信号を導くす る二とである。受信モードにおいて、フェイズドアレイアンテナシステムはまた 方向性であり、このときアレイの各素子において受信された信号の位相を調節す ることによって方向制御を行い、所望の方向からの信号は加算的であり、他の方 向からの信号は適切な位相関係がないので加算されるとき互いに相殺する傾向が ある。これは各素子からの信号受信路に位相シフト装置を設けて、予め定められ た方向から受信された信号を得るために電力結合器によって“同位相”信号を結 合することによって行われる。The overall operation of an electronically scanned antenna is to transmit signals and The signal is divided into multiple signal paths, each associated with an element of the ray, and transmitted through these signal paths. , as required for the transmitted signal to form a beam directed in the desired direction. In order to guide the signal to each element of the antenna array with the signal phase at each element changed to There are two. In receive mode, the phased array antenna system also directionality, which adjusts the phase of the signal received at each element of the array. The signal from the desired direction is additive and the signal from the other direction is The signals from both sides do not have a proper phase relationship, so they tend to cancel each other out when added. be. This is achieved by providing a phase shift device in the signal receiving path from each element. The “in-phase” signals are combined by a power combiner to obtain signals received from different directions. This is done by combining the

ビーム方向照準による改良された制御に加えて、T/Rモジュールは低雑音増幅 器(前置増幅器)と接続している受信機前部端部において使用されることができ 、アンテナがらT/Rモジュールの存在しない共通レーダの前置増幅器への伝送 損失を省くことによってレーダの感度を改良することができる。別の改良はシス テム効率で行われ、各素子における電力利得の適用が先に使用された統合された フィード電力分割装置に関連する損失を回避する。In addition to improved control with beam direction aiming, the T/R module provides low noise amplification (preamplifier) at the front end of the receiver. , transmission from antenna to common radar preamplifier without T/R module By eliminating losses, radar sensitivity can be improved. Another improvement is the system The application of power gain at each element is performed using the integrated Avoiding losses associated with feed power splitters.

位相シフト機能はフェイズドアレイレーダシステムと類似している技術に良く知 られている任意の技術によって実行されることができる。種々の位相シフト技術 の例は米国特許4゜044、360号明細書およびMerrill I、5ko lnik氏の“レーダハンドブック” (McGraw−Hill 1970年 )と題する教科書に開示されている。フェイズドアレイレーダを得るためのレー ダ適用における位相シフト装置の使用は良く知られている。フェイズドアレイレ ーダの例は1975年付は米国特許3.990.077号明細書の“方向エラー 〇J定用の電気走査アンテナ”に記載されている。The phase shift function is well known in similar technologies to phased array radar systems. can be performed by any technology that has been Various phase shifting techniques Examples include U.S. Pat. No. 4,044,360 and Merrill I, 5ko "Radar Handbook" by Mr. Inik (McGraw-Hill, 1970) ) is disclosed in the textbook entitled. Radar to obtain phased array radar The use of phase shifting devices in applications is well known. Phased Aryle An example of a 1975 ``direction error'' is in U.S. Pat. No. 3,990,077. 〇J Standard Electrical Scanning Antenna”.

同一の信号を各アンテナ素子に供給する必要性は相互に関係して位相シフトされ たにもかかわらずチャレンジ位相シフト整合問題を与えた。従来使用された1つ の型式の装置はスペースフィードフェイズドアレイレーダとして知られている。The need to provide the same signal to each antenna element is phase shifted relative to each other. Even though it gave a challenging phase shift matching problem. Traditionally used one This type of device is known as a space-fed phased array radar.

この方法によって、信号はアレイのパネルの背面上へホーンから放射されること ができる。パネル中の開口のアレイは放射信号の1部分を受信し、予めプログラ ムされた位相シフトを行い、再び信号を放射するフィードスルー型式の素子と適 合されている。各フィードスルーラジェータ素子の位相シフトのプログラミング はビーム指向用の制御機構である。この方法は信号を各放射素子に正確に供給す るのに必要であるハードウェアの複雑性により従来使用されていた統合されたフ ィード装置に対して十分な改良を示した。上記米国特許4,044、360号明 細書では統合されたフィード装置に関するスペースフィードの利点が説明されて いる。With this method, the signal is radiated from the horn onto the back of the panel of the array. Can be done. An array of apertures in the panel receives a portion of the radiated signal and is programmed in advance. It is suitable for use with feed-through type elements that perform a phase shift and radiate the signal again. are combined. Programming the phase shift of each feedthrough radiator element is the control mechanism for beam pointing. This method accurately delivers the signal to each radiating element. The complexity of the hardware required to This represents a significant improvement over the feed device. U.S. Patent No. 4,044,360 The specification explains the advantages of SpaceFeed with respect to integrated feed devices. There is.

ビーム指向によって制御を行うための位相シフト装置の使用は1973年付けの 米国特許3.864.689号明細書“ハイブリッド走査アンテナ”に開示され ており、その場合多重導波管アンテナ部分は単一の長い部分をシミュレートする ために使用される。1978年に、従来の複雑な統合されたフィードフェイズド アレイアンテナシステムを簡単化するシステムが、米国特許4.257.050 号明細書“グループ化された重複した開口を有する大きい素子アンテナアレイ” として出願され、それは、例えば走査の40ビ一ム幅は8個の位相シフト装置お よび8個の小型位置スイフチのみの使用によって達成されることができる。数G  Hz / Sの周波数での動作に適している半導体ベースの位相シフト装置は 1982年の米国特許4.450.372号明細書“長いゲート電界効果トラン ジスタを具備する電子制御可変位相シフト装置およびそのような装置を使用する 回路”に開示されいている。位相シフトの別の方法は1982年の米国特許4. 480.254号明細書“電子ビーム操縦方法および装置”に開示されており、 誘電体プリズムか露出される電界強度に応じて位相シフトをする誘電体プリズム の使用が説明されている。The use of phase shifting devices for control by beam pointing was introduced in the 1973 Disclosed in U.S. Pat. No. 3,864,689 “Hybrid Scanning Antenna” , in which case the multiple waveguide antenna section simulates a single long section. used for. In 1978, conventional complex integrated feed phased A system that simplifies array antenna systems is disclosed in U.S. Patent No. 4.257.050. Specification: “Large Element Antenna Array with Grouped Overlapping Apertures” For example, a scanning width of 40 beams requires eight phase shifters and and can be achieved by the use of only 8 small position switchers. number G Semiconductor-based phase shift devices suitable for operation at frequencies of Hz/S are 1982 U.S. Pat. No. 4.450.372 “Long Gate Field Effect Trans electronically controlled variable phase shift devices with registers and using such devices Another method of phase shifting is disclosed in 1982 U.S. Patent No. 4. No. 480.254 "Electron Beam Steering Method and Apparatus", Dielectric prism or dielectric prism that shifts phase depending on the electric field strength to which it is exposed. The use of is explained.

1980年の米国特許4.359.742号明細書“2重スイッチ多重モードア レイアンテナ”では、送信および受信の両モードで動作可能なレーダアンテナシ ステムか開示されている。1980年付けの米国特許4.376、281号明細 書“多重モードアレイアンテナ”では、送信および受信の両動作に対して設計さ れた別のレーダアンテナシステムか開示されている。1980 U.S. Pat. No. 4.359.742 “Dual Switch Multiple Mode Door” Radar antenna is a radar antenna system that can operate in both transmit and receive modes. The stem is disclosed. U.S. Patent No. 4.376, 281, dated 1980 In the book “Multimode Array Antennas”, the antennas are designed for both transmitting and receiving operations. Another radar antenna system is disclosed.

上記米国特許4.450.372号明細書では、各アンテナ素子用に分離した位 相シフト装置を使用する送信/受信レーダシステムが開示されている。T/Rス イッチは介在する送信および受信チャンネル回路と共に示されている。各アンテ ナ素子に対するT/Rモジュール内において、アンテナ照準、すなわちビーム指 向を行うのために送信および受信の両チャンネルに位相シフト素子が設けられて いる。分離した制御回路は方向制御に対して制御信号を供給するために使用され る。In the above-mentioned U.S. Pat. No. 4,450,372, separate locations are provided for each antenna element. A transmit/receive radar system using a phase shift device is disclosed. T/Rs The switch is shown with intervening transmit and receive channel circuitry. each ante Antenna aiming, i.e., beam pointing, within the T/R module for each element. Phase shift elements are provided on both the transmit and receive channels to There is. A separate control circuit is used to provide control signals for directional control. Ru.

図1は端子101が送信駆動信号を受信し、アンテナによって信号を受信する典 型的な従来のアンテナ装置を示す。位相シフト装置103は位相制御ライン10 42〜104dによって位相制御信号を受信し、入ってくる或いは出て行く信号 の受信に応答して適切な位相にされた信号を供給する。位相制御はフェイズドア レイアンテナのビームの方向を調節する。T/Rスイッチ105は位相シフト装 置103とアンテナ素子110の間の送信路106または受信路108のいずれ かを接続することによって送信または受信動作を選択する。電力増幅器107は 送信モードのとき、すなわち送信路が回路中にあるとき送信される信号を増幅し 、一方装置増幅器109はシステムが受信モードで動作し受信路が回路中にある とき受信された信号を増幅する。FIG. 1 shows a typical example where the terminal 101 receives the transmit drive signal and the antenna receives the signal. 1 shows a typical conventional antenna device. The phase shift device 103 is connected to the phase control line 10 42 to 104d receive the phase control signal and the incoming or outgoing signal provides an appropriately phased signal in response to reception of the signal. Phase control is phase door Adjust the beam direction of the ray antenna. The T/R switch 105 is a phase shift device. Either the transmission path 106 or the reception path 108 between the antenna element 103 and the antenna element 110 Select transmit or receive operation by connecting the The power amplifier 107 Amplifies the signal transmitted when in transmit mode, that is, when the transmission path is in the circuit. , while the device amplifier 109 is used when the system operates in receive mode and the receive path is in the circuit. When amplifying the received signal.

図1の装置は性能の改良を満たさなければならない堅密な許容誤差により性能全 体において制限される。例えば、60dBのサイドローブ抑制が望ましいとき、 0.5dBのRMS振幅および5°のRMS位相追跡が必要である。75dBの サイドローブ抑制が必要ならば、システム要求は厳しくされる。これはそのよう な堅密な許容誤差が満たされることができるならば満足される。しかしながら、 60dBのサイドローブ性能に対する許容誤差でさえ現存の技術能力を強制する 。さらに、従来のT/Rモジュールは温度変動、電源変化、デユーティサイクル 、および通常の動作におけるパルス幅の変化および周波数の変化にさらされる。The device of Figure 1 achieves full performance due to tight tolerances that must be met for performance improvements. restricted in the body. For example, when 60 dB of sidelobe suppression is desired, 0.5 dB RMS amplitude and 5° RMS phase tracking is required. 75dB If sidelobe suppression is required, system requirements are tightened. this is like that is satisfied if tight tolerances can be met. however, Even a tolerance for sidelobe performance of 60 dB forces existing technology capabilities . In addition, traditional T/R modules suffer from temperature fluctuations, power supply changes, and duty cycles. , and are exposed to pulse width changes and frequency changes in normal operation.

これらの影響は各モジュールにおける大きい位相および振幅変動をもたらし、貧 弱な追跡およびサイドローブ性能を生じる。These effects result in large phase and amplitude variations in each module, leading to poor Resulting in weak tracking and sidelobe performance.

位相シフト装置用の位相補正回路は米国特許4.649.553号明細書“マイ クロ波デジタル位相シフト装置および製造方法”に開示されている。このマイク ロ波デジタルダイオード位相シフト装置はデジタル補正方式を利用することによ って改良された位相誤差および改良されたキャリア並びにスプリアス側波帯抑制 を与える。それはまた飽和時に動作するGaAs増幅器を使用することによって 振幅変調誤差を減少させる。A phase correction circuit for a phase shift device is described in U.S. Pat. No. 4.649.553 “My This microphone The radio wave digital diode phase shift device uses a digital correction method. improved phase error and improved carrier and spurious sideband suppression give. It also works by using a GaAs amplifier that operates at saturation. Reduce amplitude modulation errors.

本発明の開示 本発明において、C帯域送信受信モジュールは、例えばアクティブ開口レーダの ようなITT砒化ガリウム技術センターにより開発された多重機能自己整列ゲー ト法(MSAG)によって製造される砒化ガリウムモノリシックチップを使用し て設けられる。各モジュールは(1)5個のデジタルビットおよびアナログビッ トを使用する6ビツトのプログラム可能な位相シフト装置と、(2)プログラム 可能な減衰器と、(3)低雑音前置増幅器と、(4)駆動器と、(5)電力出力 増幅器プラスT/Rスイッチからなる5つのGaAsチップパッケージを含む。Disclosure of the invention In the present invention, the C-band transmitter/receiver module is, for example, an active aperture radar. A multifunctional self-aligning game developed by ITT Gallium Arsenide Technology Center using a gallium arsenide monolithic chip manufactured by the gallium arsenide method (MSAG). It will be established. Each module has (1) 5 digital bits and 5 analog bits. (2) a 6-bit programmable phase shifter using (3) low noise preamplifier, (4) driver, and (5) power output. Contains five GaAs chip packages consisting of an amplifier plus T/R switch.

共に厚膜基体上にある電力調整器および制御装置は完全に独立して制御するため に設けられている。Power regulators and controls, both on thick film substrates, are completely independent for control It is set in.

密接位相および振幅追跡は温度、電源変化、動作帯域幅、および位相状態に関し て内蔵された補正および調整回路を用いて達成される。Close phase and amplitude tracking with respect to temperature, power supply variations, operating bandwidth, and phase conditions. This is accomplished using built-in correction and adjustment circuitry.

第2の実施例において、素子は4つのチップ上に異なるように配置され、前置駆 動器、駆動器、および電力増幅器は電力増幅器または駆動器が必要でなければ回 路からスイッチを切られ、これらの3つの増幅器のバイアスが電力要求および熱 放散を減少させるために切換えられることができるように接続される。これは多 数のT/Rモジュールがフェイズドアレイレーダに必要とされるので特に有利で ある。Bクラスの増幅は効率の増加のために用いられることができる。In a second embodiment, the devices are arranged differently on the four chips and the pre-driver power amplifiers, drivers, and power amplifiers. The bias of these three amplifiers is switched off from the power demand and thermal Connected so that it can be switched to reduce dissipation. This is a lot This is particularly advantageous since several T/R modules are required for phased array radars. be. B class amplification can be used to increase efficiency.

従来の方法え遭遇する制限を克服するために、開ループおよび閉ループの両者に 対する補正か位相および振幅の両方に使用される。開ループ補正は位相シフト装 置の全ての位相状態に関する位相シフトおよび振幅誤差を補償し、および動作帯 域幅および動作温度範囲に関する変化を補正する。モジュール利得および位相は 全て0.5dB以内の受信および送信の両利得および基準の5°以内の位相を与 えるために予め較正される。開ループ補正回路の品質はG a A s技術の状 態を用いることによってできるたけ良好であるように構成されている。帰還回路 のGaAs素子の使用によって装置性能が非常に均一であり、整合されたGaA s装置の選択において堅密な品質制御によって得ることができる。Both open-loop and closed-loop solutions are used to overcome the limitations encountered with traditional methods. Corrections for both phase and amplitude are used. Open-loop correction is a phase shift device. Compensates for phase shift and amplitude errors for all phase states of the Compensates for variations in bandwidth and operating temperature range. Module gain and phase are Provides both receive and transmit gain and phase within 5° of reference, all within 0.5 dB. It is pre-calibrated to The quality of the open-loop correction circuit depends on the state of GAS technology. It is designed to be as good as possible by using the feedback circuit The device performance is very uniform due to the use of GaAs elements and matched GaAs elements. can be obtained by tight quality control in the selection of s equipment.

閉ループ補正は、環境条件の変化の下で長い時間にわたって低サイドローブ性能 を達成して維持するために長期間の変動を補正するサービス中にモジュールに入 力されることができる。Closed-loop correction provides low sidelobe performance over long periods of time under changing environmental conditions module during service to compensate for long-term fluctuations to achieve and maintain can be empowered.

付加的な従来技術 スイッチング特徴に対する従来技術はAndricos氏の米国特許4.598 .252号明細書に開示されており、増幅器は並列に接続されバイアスは変化し ない方式が示されている。Additional prior art Prior art for switching features is Andricos US Pat. No. 4.598. .. No. 252, the amplifiers are connected in parallel and the bias is changed. No method is shown.

位相補正を示す付加的な従来技術の文献は米国法定発明登録日73CIxbor n他であり、開口および電力分割器の両者での温度変動に対する送信機中の位相 補正が開示されているが、受信機補正または振幅補正のいずれも開示されていな い。Additional prior art documents showing phase correction can be found at U.S. Statutory Invention Registration Date 73CIxbor n, and the phase in the transmitter for temperature variations in both the aperture and the power divider. Corrections are disclosed, but neither receiver corrections nor amplitude corrections are disclosed. stomach.

Claborn氏他の図3のF ROM48.74は加算器78において結合さ れる位相補正情報を含む。FROM48.74 of FIG. 3 of Claborn et al. is combined in adder 78. Contains phase correction information.

Andricos氏の米国特許4.652.883号明細書では、さらに予めセ ットされた位相シフト用の5ビット位相シフト装置プラス予めセットされたシフ ト装置の不正確性を補償するアナログ位相シフト装置が開示されている。Andricos' U.S. Pat. No. 4,652,883 further states that 5-bit phase shifter for set phase shift plus preset shift An analog phase shift device is disclosed that compensates for the inaccuracies of a phase shift device.

図面の簡単な説明 図1は従来の送信および、または受信方法を示す。Brief description of the drawing FIG. 1 shows a conventional transmission and/or reception method.

図2は振幅および位相補正方式を有するT/Rモジュールのブロック図を示す。FIG. 2 shows a block diagram of a T/R module with amplitude and phase correction schemes.

図3はハイブリッド結合されたMSAG増幅器の性能曲線を示す。FIG. 3 shows the performance curve of a hybrid combined MSAG amplifier.

図4は表Iに集約された装置の送信モード出力電力を示す。FIG. 4 shows the transmit mode output power of the devices summarized in Table I.

図5はT/Rモジュール受信モードパスバンド利得および雑音特性を示す。FIG. 5 shows the T/R module receive mode passband gain and noise characteristics.

図6は別の実施例のRF回路形態をブロック図で示す。FIG. 6 shows a block diagram of an RF circuit configuration of another embodiment.

図7はT/Rモジュールの別の実施例のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of another embodiment of the T/R module.

図8は図7の振幅および位相補正のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of the amplitude and phase correction of FIG. 7.

図9は高電力モードに対する送信モード信号レベルおよび利得分布を示す。FIG. 9 shows the transmit mode signal level and gain distribution for high power mode.

図10は受信モードと同様のものを示す。FIG. 10 shows something similar to the reception mode.

図11はT/Rモジュール雑音指数の計算および受信損失を示す。FIG. 11 shows the calculation of T/R module noise figure and reception loss.

図12は増幅器のBクラスの動作に対する効率および電力出力対電力入力のグラ フである。Figure 12 shows efficiency and power output versus power input graphs for amplifier class B operation. It is f.

図13はBクラスの異なるバイアスでの効率および電力出力対電力入力のグラフ である。Figure 13 is a graph of efficiency and power output versus power input at different biases for B class. It is.

図14は異なるドレイン電圧およびBクラスの駆動での電力出力対周波数のグラ フである。Figure 14 shows the power output versus frequency graph for different drain voltages and B class drive. It is f.

図15はBクラスの電力出力および効率対電力入力のグラフである。FIG. 15 is a graph of B class power output and efficiency versus power input.

図16は図7の10dB階段減衰器712の概略図である。FIG. 16 is a schematic diagram of the 10 dB step attenuator 712 of FIG.

図17は図7の電力増幅器711の部分的ブロック図並びに部分的概略図である 。FIG. 17 is a partial block diagram and a partial schematic diagram of power amplifier 711 of FIG. .

図18は図7の5P3Tスイツチ707の概略図である。FIG. 18 is a schematic diagram of the 5P3T switch 707 of FIG.

図19は高電力モードでの図18のスイッチの概略図である。FIG. 19 is a schematic diagram of the switch of FIG. 18 in high power mode.

図20は図7の下方の左部分のデジタル制御回路のブロック図並びにフローチャ ートである。FIG. 20 is a block diagram and flowchart of the digital control circuit in the lower left part of FIG. It is the default.

図21はT/Rモジュール振幅および位相補正方式のブロック図である。FIG. 21 is a block diagram of the T/R module amplitude and phase correction scheme.

図22はモジュール制御装置の閉ループ較正のブロック図である。FIG. 22 is a block diagram of closed loop calibration of the module controller.

本発明を実施する最良の形態 振幅および位相補正方式を有するT/Rモジュールのブロック図が図2に示され ている。位相補正は位相シフト装置202のアナログ位相ビット201によって 1″内に発生され、利得は0.2dB段階においてアナログプログラム可能な減 衰器203において補正される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A block diagram of the T/R module with amplitude and phase correction scheme is shown in Figure 2. ing. Phase correction is performed by analog phase bits 201 of phase shifter 202. 1" and gain is analog programmable reduction in 0.2dB steps. It is corrected in attenuator 203.

補正器202.203への人力は13ビツトの位相コードおよび4ビツトの振幅 補正からなる。前者は8ビツト位相シフト設定204.2ビツト周波数設定20 5、および送信および受信の両モード用の2ビツト温度設定206から構成され る。8192×8のEEFROM207は4つの周波数および4つの温度に対し ておよび受信および送信の両モードに対して全部で256個の位相状態を記憶す る。EEPROM207の出力ラインは4ビツトの位相補正208 (1,25 度の分解能)と4ビツトの振幅補正209 (0,25dBの分解能)に分割さ れる。The input to the correctors 202 and 203 is a 13-bit phase code and a 4-bit amplitude code. Consists of corrections. The former has an 8-bit phase shift setting of 204.2-bit frequency setting of 20 5, and a 2-bit temperature setting 206 for both transmit and receive modes. Ru. 8192x8 EEFROM207 for 4 frequencies and 4 temperatures A total of 256 phase states are stored for both receive and transmit modes. Ru. The output line of the EEPROM 207 has a 4-bit phase correction 208 (1, 25 resolution) and 4-bit amplitude correction 209 (resolution of 0.25 dB). It will be done.

EEPROM207はモジュールの較正中に入力される全ての開ループ補正期間 を含む。温度補正は平均温度感度勾配に対応するように位相および振幅を調節す るので、モジュール間追跡は改良される。周波数入力205はバンク中の振幅お よび位相リップルに対して調節する。入力206に対する温度センサは各モジュ ール制御装置ボードに位置される。EEPROM 207 stores all open loop correction periods entered during module calibration. including. Temperature compensation adjusts the phase and amplitude to correspond to the average temperature sensitivity gradient. cross-module tracking is improved. Frequency input 205 contains the amplitude and and phase ripple. A temperature sensor for input 206 is connected to each module. located on the control board.

4ビット振幅補正210はより正確な制御に対して閉ループ利得調節を適応させ るために加算器212において条件を補償された利得調節211に加算する。位 相の閉ループ調節は8ビツト位相命令ワード204によって達成される。4-bit amplitude correction 210 adapts closed-loop gain adjustment for more precise control The condition is added to the compensated gain adjustment 211 in an adder 212 to compensate for the gain adjustment. rank Closed loop adjustment of phase is accomplished by an 8-bit phase command word 204.

モジュールは示されているように5つのパッケージに取付けられた11のGaA s MMICICを用いて構成されることができる。フェライトサーキュレータ 213は送信モード中に電力増幅器214の出力を高電力定在波比(VSWR) から保護し、スイッチ215と共同して、受信モード中にアンテナ216から低 雑音増幅器(LNA)217に信号を送る。バッファ増幅器218は減衰器20 3とスイッチ215の間に設けられる。The module consists of 11 GaA installed in 5 packages as shown. s MMICIC. ferrite circulator 213 converts the output of the power amplifier 214 into a high power standing wave ratio (VSWR) during transmit mode. and in conjunction with switch 215 to protect from low A signal is sent to a noise amplifier (LNA) 217. Buffer amplifier 218 is attenuator 20 3 and switch 215.

T/Rモジュールの主な組立体は: (1)プログラム可能な位相シフト装置202は5つのデジタル制御された位相 ビットおよび、11.25−’ 、22゜5−〇、および45−’ ビットに対 して±2°未満の位相誤差を与えるアナログ制御ビットからなる。90−°およ び180−0ビツトに対して、位相誤差は1ギガヘルツの帯域幅に関して±6° 未満である。The main assemblies of the T/R module are: (1) The programmable phase shifter 202 has five digitally controlled phases. bits and 11.25-', 22°5-0, and 45-' bits. consists of analog control bits that provide a phase error of less than ±2°. 90-° and and 180-0 bits, the phase error is ±6° over a 1 GHz bandwidth. less than

(2)プログラム可能な減衰器203は一定のVSWRおよび帯域幅を有する2 dBの利得制御を達成するために2重ゲートFETを使用する。位相変化は5d Bの利得変化に関して3°未満である。(2) The programmable attenuator 203 has a constant VSWR and bandwidth. A double gate FET is used to achieve dB gain control. Phase change is 5d B gain change is less than 3°.

(3)駆動増幅器219はその帯域幅にわたって2ワツトより大きい出力で25 dBの利得を与える。それは3段増幅器および高電力を出力するために結合され た出力形態の3つの2.5mのFETから構成される。(3) Drive amplifier 219 has a power output of greater than 2 watts over its bandwidth. Gives a gain of dB. It is combined with three stage amplifier and high power output It consists of three 2.5m FETs with different output configurations.

(4)出力電力増幅器214はその帯域幅にわたって7dBの利得および1dB 未満の利得変化を有するノーイブ1月ンドである。出力におけるサーキュレータ 213は高負荷VSWRにおいてFETの熱焼損を阻止する。(4) Output power amplifier 214 has a gain of 7 dB and 1 dB over its bandwidth. There is a no-event January index with a payoff change of less than 100%. Circulator at output 213 prevents thermal burnout of the FET in high load VSWR.

T/Rスイッチ215は高電力レベルにおいて33dBの分離よりも大きくする ために受信アームにおいて2セクション分流モードFETスイッチを使用する。T/R switch 215 provides greater than 33 dB isolation at high power levels A two-section shunt mode FET switch is used in the receive arm for this purpose.

挿入損失は帯域幅にわたって1dB以下で維持される。Insertion loss is maintained below 1 dB over the bandwidth.

(5)受信ループにおいて、低雑音増幅器217は良好なVSWRおよび低雑音 に対して人力および出力におけるチップ上レンジ(Lange)結合器を使用す る平衡回路である。25dBの利得は+14.5dBmの1dB圧縮点によって 達成される。(5) In the receive loop, the low noise amplifier 217 has good VSWR and low noise. Using human power and an on-chip range coupler at the output for This is a balanced circuit. A gain of 25 dB is achieved by a 1 dB compression point of +14.5 dBm. achieved.

これらのチップは前述の改良されたMSAG法ではなく凹所を設けたゲート法を 用いて構成された。さらに良好な性能はMSAG装置によって達成される。These chips use a recessed gate method rather than the improved MSAG method described above. It was constructed using Even better performance is achieved with MSAG devices.

MSAG法を使用する4つの3.5ワツトの駆動器ICのハイブリッド結合複合 体に対する性能曲線が図3Aおよび図3Bに示されている。この増幅器は図3A に示されているように5.2乃至5.9GHzの周波数帯域にわたって35%の 電力付加効率を有する14ワツトの出力を供給する。利得は5.5dBである。Hybrid combination composite of four 3.5 Watt driver ICs using MSAG method Performance curves for the body are shown in Figures 3A and 3B. This amplifier is shown in Figure 3A. 35% over the 5.2 to 5.9 GHz frequency band as shown in Provides 14 watts of output with power added efficiency. The gain is 5.5dB.

これらの顕著な結果はMSAG装置を使用して達成される改良を示す。周波数に わたる利得の平坦化は図3Bに示されているように優れている。この増幅器は3 2mmの出力FETゲート周縁を含む。用いられた方法では適切な設計条件下で 750mW/mmであることが一致して報告されたので、20ワツトに近い最終 電力増幅器が問題なく可能である。これは必要以上の電力なので、増幅器は定格 を下げられ、信頼性を高める。These significant results demonstrate the improvements achieved using the MSAG device. to the frequency Gain flattening across is excellent as shown in FIG. 3B. This amplifier is 3 Includes 2mm output FET gate perimeter. The method used under appropriate design conditions It was consistently reported to be 750 mW/mm, so the final value was close to 20 watts. Power amplifiers are possible without problems. This is more power than needed, so the amplifier is rated and improve reliability.

3つのT/Rモジュールからの測定は表Iに集約されている。3つのモジュール に対する送信モード出力電力対周波数のグラフか図4に示されている。出力電力 は5.55GHzにおいて12ワツトを越える。利得平坦性は良好である。Measurements from the three T/R modules are summarized in Table I. 3 modules A graph of transmit mode output power vs. frequency for 200 nm is shown in FIG. output power exceeds 12 Watts at 5.55GHz. Gain flatness is good.

帯域幅(1dB) >600MHz 雑音指数 5dB 利得 25dB 50MHzのセグメントにわたる +0. 3dB利得平坦性 入力VSWR<1. 5 + 1 振幅線形 +0. 2dB 1dB圧縮点 +12dBm 3次インターセプト +23dBm 出力VSWR<1. 5 : 1 50MHzのセグメントを越える く5゜位相線形 送信モード 利得 25dB 電力(モジュール出力における) 12ワツト出力VSWR≦1.3:1 電力効率 20% 入力VSWR<1. 5 : 1 パルス幅 0. l−200usec デユーティサイクル 30%最大 パルス振幅ドループ 0.1dB (100usec) パルス内位相 5゜ 入力VSWR<1.5:1 位相シフト装置 6ビツト 位相正確度 <3’ RMS 5° ピーク 振幅変化 0.5dBピーク (0,25dB RMS) プログラム可能な減衰器範囲 15dB電源 +12V、 −12V 電カドレイン 17ワツト (25%デユーティ) 重量 8オンス 寸法 4−7/8 Xl−3/8 Xiインチ動作温度 −54〜+85℃ 図5はT/Rモジュール受信モードパスバンド利得および受信雑音指数を示す。Bandwidth (1dB) >600MHz Noise figure 5dB Gain 25dB +0. over a 50MHz segment. 3dB gain flatness Input VSWR<1. 5 + 1 Amplitude linear +0. 2dB 1dB compression point +12dBm 3rd order intercept +23dBm Output VSWR<1. 5: 1 5° phase linearity beyond 50MHz segment Transmission mode Gain 25dB Power (at module output) 12 Watts output VSWR≦1.3:1 Power efficiency 20% Input VSWR<1. 5: 1 Pulse width 0. l-200usec Duty cycle 30% maximum Pulse amplitude droop 0.1dB (100usec) Intra-pulse phase 5゜ Input VSWR<1.5:1 Phase shift device 6 bits Phase accuracy <3’ RMS 5° peak Amplitude change 0.5dB peak (0.25dB RMS) Programmable attenuator range 15dB power supply +12V, -12V Electric drain 17 watts (25% duty) Weight: 8 ounces Dimensions 4-7/8 Xl-3/8 Xi inches Operating temperature -54~+85℃ FIG. 5 shows the T/R module receive mode passband gain and receive noise figure.

利得は関係する周波数帯域にわたって平坦である。The gain is flat over the frequency band of interest.

モジュールは補正回路があってもなくても位相および振幅変化を決定するために 一55〜+85℃の温度範囲にわたって試験された。補正がない場合、T/Rモ ジュール受信モードは一55〜+85℃の最大限の温度範囲にわたって10゜未 満の位相および1.5dB未満の利得追跡を示す。補正回路は平均モジュール勾 配に近似する各値を設定するように温度により位相および振幅を調節する。これ は動作温度にわたって0.5dBピーク内に利得を、および5°ピーク内に位相 を補正する。これは3″のRMS位相および0.25dBの振幅追跡誤差を生じ る。The module can be used to determine phase and amplitude changes with or without correction circuits. Tested over a temperature range of -55°C to +85°C. If there is no correction, the T/R model Joule receiving mode is less than 10° over the maximum temperature range of -55°C to +85°C. 3 shows full phase and gain tracking of less than 1.5 dB. The correction circuit corrects the average module slope. The phase and amplitude are adjusted depending on the temperature to set each value that approximates the distribution. this Gain to within 0.5dB peak and phase to within 5°peak over operating temperature Correct. This results in an RMS phase of 3" and an amplitude tracking error of 0.25 dB. Ru.

同様に、補正がない場合、送信モード利得は+1.5〜2dB内にあり、一方位 相追跡は一55〜85℃の動作温度に関して15°内である。補正がある場合、 追跡誤差は0.5dBのピーク振幅および5″位相に減少される。T/Rモジュ ール感度および追跡データの集約が表IIに示されている。Similarly, without correction, the transmit mode gain is within +1.5 to 2 dB, with one direction Phase tracking is within 15° for operating temperatures of -55° to 85°C. If there is a correction, Tracking error is reduced to 0.5 dB peak amplitude and 5″ phase. T/R module Aggregated tool sensitivity and tracking data are shown in Table II.

表II “T/Rモジュール温度感度および追跡”(−55〜85℃の温度範囲および6 00MHzの帯域幅に感度 0.11dB/’C1,14°/℃追跡 +0.5 dB ±10° (0,5dB <5゜送信モード 感度 0.091dB/’C1,08°/℃追跡 +1.5dB、−2dB±1 5° <0.5dB <5゜電源からの電圧の変化に対するT/Rモジュールの 全てのGaAs回路の感度係数は内部調整器がある場合およびない場合について 比較される。感度は表IIIに集約されている。Table II “T/R Module Temperature Sensitivity and Tracking” (-55 to 85°C temperature range and Sensitivity to 00MHz bandwidth 0.11dB/'C1, 14°/℃ tracking +0.5 dB ±10° (0.5dB <5° Transmission mode Sensitivity 0.091dB/'C1,08°/℃ Tracking +1.5dB, -2dB±1 5° <0.5dB <5〜T/R module response to voltage change from power supply Sensitivity factors for all GaAs circuits with and without internal regulator be compared. Sensitivity is summarized in Table III.

内部調整器は入力変化の60dBより大きい低周波数(120Hz未満)排除を 与える。内部電力調整器に関して、全てのDC感度は無視できる程度の小さい値 に減少される。モジュールへの全バイアス電圧の±10%の電圧変化は送信また は受信モードで測定可能な利得または位相変化を引き起こさ調整されない 電力 分配器により調整 +2.5 60 10 (0,6<0.1−4.0 26 1 <0.2 <0 .01+5.0 2.5 0.25 <0.025 (0,025送信モード +5 8.7 2.5 <0.08 <0.02−4 62 5dB <0.6 2 <0.05+89.60.76 <0.09 <0.007本 −2,5407,5<0.4 <0.007*(電力FETゲートバイアスのみ ) 図6に示されたようなモジュールの別の実施例のRF回路形態は次の多くの新し い特徴を含む。Internal regulator rejects low frequencies (<120Hz) greater than 60dB of input variation give. Regarding the internal power regulator, all DC sensitivities are negligibly small. will be reduced to A voltage change of ±10% of the total bias voltage to the module is Unadjusted power causes measurable gain or phase changes in receive mode Adjusted by distributor +2.5 60 10 (0,6<0.1-4.0 26 1<0.2<0 .. 01+5.0 2.5 0.25 <0.025 (0,025 transmission mode +5 8.7 2.5 <0.08 <0.02-4 62 5dB <0.6 2 <0.05+89.60.76 <0.09 <0.007 pieces -2,5407,5<0.4<0.007*(Power FET gate bias only ) The RF circuit configuration of another embodiment of a module such as that shown in FIG. Contains many features.

集積前部ダイポール放射素子601および集積後部ダイポール放射素子602は スペース供給レンズアレイの能動素子として動作を適応させるためにRFコネク タと交換する。The integrated front dipole radiating element 601 and the integrated rear dipole radiating element 602 are RF connector to adapt operation as an active element of a space-fed lens array. exchange with ta.

DPDTのT/Rスイッチ603はスペースレンズ動作を再び適応させるために モジュールの後面に設けられる。The T/R switch 603 of the DPDT is used to re-adapt the space lens operation. Provided at the rear of the module.

各放射チャンネルに対するRF回路は図6に示されているように5つのMMIC チップに分割される。この高レベルの集積はチップの収率と相互接続のコストの 間の最適な妥協に一致する。The RF circuit for each radiation channel consists of five MMICs as shown in Figure 6. Divided into chips. This high level of integration reduces chip yield and interconnect cost. Match the best compromise between.

モジュールの全てのMMICは単一方法によって製造される。駆動器604およ び最終電力増幅器605は5乃至6GH2の帯域にわたって35%の効率を有す る平坦な14ワツトの電力出力を与えることかわかった。All MMICs of the module are manufactured by a single method. Driver 604 and and the final power amplifier 605 has an efficiency of 35% over the 5 to 6 GH2 band. It was found to give a flat 14 watt power output.

知能的モジュール制御装置606はASIC(応用特殊集積回路)ゲートアレイ 形態に構成される。モジュール制御装置606はアレイおよびT/Rモジュール のワイヤレス制御、並びにT/Rモジュールの状態監視、誤差較正、および整列 を許容する。The intelligent module controller 606 is an ASIC (applied special integrated circuit) gate array. Composed in form. Module controller 606 controls array and T/R modules. wireless control of, as well as T/R module status monitoring, error calibration, and alignment. is allowed.

表IVはモジュール組立体の各RFチャンネルの性能特性の概要である。Table IV summarizes the performance characteristics of each RF channel of the module assembly.

動作周波数帯域 5.25〜5.85 G Hz最小利得 公称32.8dB RF電力出力(放出された)12ワツト最小ビークデユーテイサイクル 20% 最大 パルス幅 1〜200マイクロ秒 最大負荷VSWR無限 (開放または短絡回路) 電力増幅器 連鎖周波数 35%(DCからRF) RF受信チャンネル(各々) 動作周波数帯域 5.25〜5.85 G Hz最小利得 公称25dB 雑音指数(システム) 2.8dB最大1dB圧縮点 +10dBm (出力) 3次インターセプト +20dBm 人力VSWR<1. 3 : 1 共通RF特性 位相シフト装置 6ビツト(5デジタル+1アナログ) プログラム可能な減衰器範囲 最小10dB図7は4つのチップを用いる本発明 の別の実施例のT/Rモジュールを示す。T/Rモジュールの必要とされる位相 および振幅の正確さおよび追跡を達成するのに重要なことは高い均一性MSAC 方法およびモジュールの簡単な開ループ誤差補正の使用である。Operating frequency band: 5.25-5.85 GHz Minimum gain: Nominal 32.8 dB RF Power Output (Emitted) 12 Watts Minimum Peak Duty Cycle 20% maximum Pulse width: 1 to 200 microseconds Maximum load VSWR infinite (open or short circuit) power amplifier Chain frequency 35% (DC to RF) RF reception channels (each) Operating frequency band: 5.25-5.85G Hz Minimum gain: Nominal 25dB Noise figure (system) 2.8dB maximum 1dB compression point +10dBm (output) 3rd order intercept +20dBm Human power VSWR<1. 3: 1 Common RF characteristics Phase shift device 6 bits (5 digital + 1 analog) Programmable attenuator range minimum 10dB Figure 7 shows the invention using four chips 2 shows another embodiment of the T/R module. Required phase of T/R module and high uniformity MSAC is important to achieve amplitude accuracy and tracking. The method and module are simple open-loop error correction uses.

位相状態、減衰範囲、周波数、および温度に関して堅密な位相および振幅の正確 さおよび追跡要求を満たすために、開ループの予め較正された形態が使用される 。それは高価ではなく、アンテナ構成の最小条件を与える。Tight phase and amplitude accuracy with respect to phase state, attenuation range, frequency, and temperature An open-loop pre-calibrated configuration is used to meet the . It is not expensive and gives minimum requirements for antenna configuration.

モジュールの詳細なブロック図は命令信号がモジュールの3’ RMS位相およ び0.5dBのRMS振幅正確度を得るために制御装置によって処理される方法 を示す。3つのEEF ROM2O3,702,703は各プログラムされた命 令に対する利得および位相の補正された値を記憶するために使用される。The detailed block diagram of the module shows that the command signal is connected to the module's 3' RMS phase and and the method processed by the controller to obtain an RMS amplitude accuracy of 0.5 dB. shows. Three EEF ROM2O3, 702, 703 are each programmed instruction Used to store corrected values of gain and phase for the command.

温度および周波数に関して高い均一性および小さい位相および振幅勾配を有する GaAsチップの使用は初期位相および振幅誤差がFROMによって較正された 後に装置間の追跡要求を満たすために重要である。モジュールへの正確な電圧入 力は電圧変動による誤差を最小にする。GaAsチップ上の測定は燃焼段階後パ ラメータの良好な長い期間の安定を示し、開ループ較正方法を実行可能にする。High uniformity and small phase and amplitude gradients with respect to temperature and frequency The use of GaAs chips meant that the initial phase and amplitude errors were calibrated by FROM This is important to later meet the tracking requirements between devices. Accurate voltage input to module power minimizes errors due to voltage fluctuations. Measurements on the GaAs chip are performed after the combustion stage. It shows good long-term stability of the parameters, making the open-loop calibration method viable.

T/Rモジュール振幅および位相補正のブCツク図が図8に示されている。位相 補正は位相シフト装置801のアナログ位相ビットによって±10°まで発生さ れ、一方利得は±0゜25dBのステップでアナログプログラム可能な減衰装置 802中で補正される。A block diagram of the T/R module amplitude and phase correction is shown in FIG. phase Corrections are generated up to ±10° by analog phase bits in phase shifter 801. On the other hand, the gain is an analog programmable attenuation device with steps of ±0°25 dB. It is corrected in 802.

EEFROM803への入力は受信および送信の両モードに対する6ビツトの位 相シフト設定804.3ビツトの周波数設定805、および3ビツトの温度設定 806から構成された13ビツトの位相コードからなる。EEPROM出カライ ンは4ビツトの位相補正807 (1,25度の分解能)と6ビツトの振幅補正 808 (0,25dBの分解能)に分割される。EEFROM803はモジュ ールの較正中に入力される全ての開ループ補正期間を含む。温度補正は平均温度 感度勾配に対応するように位相および振幅を調節するので、モジュール間追跡は 改良される。周波数入力は100MHzの間隔においてインバンド振幅および位 相リップルに対して調節する。温度センサは各モジュール制御装置ボード中に位 置される。The input to EEFROM 803 is a 6-bit position for both receive and transmit modes. Phase shift setting 804, 3-bit frequency setting 805, and 3-bit temperature setting It consists of a 13-bit phase code composed of 806 bits. EEPROM output The signal has a 4-bit phase correction 807 (1.25 degree resolution) and a 6-bit amplitude correction. 808 (0.25 dB resolution). EEFROM803 is a module Contains all open-loop correction periods entered during tool calibration. Temperature correction is average temperature Inter-module tracking is achieved by adjusting phase and amplitude to accommodate sensitivity gradients. Improved. Frequency input is in-band amplitude and position at 100MHz intervals. Adjust for phase ripple. Temperature sensors are located on each module controller board. be placed.

位相ビット入力命令信号804は送信利得がデジタル加算器809によって変化 されるとき必要がある位相補正によって変更される。受信利得制御に対する位相 補正はプログラム可能な減衰器802の位相正確度および安定性により必要でな い。The phase bit input command signal 804 has a transmission gain changed by a digital adder 809. is changed by the necessary phase correction when Phase for receive gain control No correction is necessary due to the phase accuracy and stability of programmable attenuator 802. stomach.

モジュール制御装置はモジュールにおいて次の作業を行う。The module controller performs the following operations on the module.

a)6ビツト位相命令信号804を受信し、モジュール位相を正確に設定する。a) Receive the 6-bit phase command signal 804 and accurately set the module phase.

位相補正は要求されるモジュール正確度よび追跡を維持するために温度、周波数 、および位相状態に対して適用される。さらに、位相補正は送信利得がスイッチ ング増幅器および変化する駆動レベルを補償するために変化されるときに適用さ れる。Phase correction is performed over temperature and frequency to maintain required module accuracy and tracking. , and for phase states. In addition, phase correction allows the transmit gain to switch applied when the switching amplifier is varied to compensate for changing drive levels. It will be done.

b)5ビツトの受信機利得制御命令810を受信し、20dBの範囲にわたって 利得を設定する。補正はアナログ減衰器802の非線形性を補償するために適用 される。b) Receive a 5-bit receiver gain control command 810 over a 20 dB range. Set the gain. Corrections are applied to compensate for nonlinearities in analog attenuator 802 be done.

c)6ビツトの送信利得制御命令811を受信し、30dBの範囲にわたってモ ジュール送信利得を設定する。デコーダは全ての電力増幅器のスイッチを投入し 、補正電力出力モードでモジュールを設定する。制御装置はダイナミック範囲に わたって出力増幅器の非線形性を補正する。c) Receive the 6-bit transmit gain control command 811 and control the monitor over a range of 30 dB. Set the joule transmission gain. The decoder switches on all power amplifiers. , configure the module in corrected power output mode. Control device in dynamic range to compensate for nonlinearities in the output amplifier.

d)内蔵温度センサを有する制御装置の出力をデジタル形態に変換し、モジュー ルの位相および利得勾配を補正して追跡を改良するために出力を使用する。電力 増幅器をオンに切換えてドレイン供給部を選択するMO3FETスイッチは制御 装置の1部分である。補正FETスイッチのゲートバイアスを与えるインターフ ェイス回路およびレベルシフト装置もまた制御装置の1部分である。d) converting the output of a control device with a built-in temperature sensor into digital form and The output is used to correct the phase and gain slope of the signal to improve tracking. electric power The MO3FET switch that turns on the amplifier and selects the drain supply is controlled It is a part of the device. An interface that provides gate bias for the correction FET switch. Ace circuits and level shifting devices are also part of the control system.

図7のマイクロ波セクションは4つの回路から構成され、その3つは完全に一体 にされたMMIC設計である。電力増幅器711は外部スプリッタおよび結合器 を有する4つのモノリシック回路を含むハイブリッド回路である。全てのT/R モジュール705および電力モードア06は出力電力モード3P3Tスイツチ7 07を除いてMMICチップ構成に集積される。The microwave section in Figure 7 consists of four circuits, three of which are completely integrated. It is an MMIC design that has been made into Power amplifier 711 is an external splitter and combiner It is a hybrid circuit that includes four monolithic circuits with . All T/R Module 705 and power mode door 06 output power mode 3P3T switch 7 All but 07 are integrated in MMIC chip configuration.

GaAs PINダイオードは高電力モードでスイッチング損失を最小限に低下 させるためにこの機能に対して使用される。分離したEEFROMは位相命令7 01、受信利得命令702、および送信利得命令703の補正に使用される。デ コーダ708は電力増幅器709.710.711を送信減衰命令に関する適切 な形態に切換える。GaAs PIN diode minimizes switching losses in high power mode Used for this function to Separated EEFROM has phase instruction 7 01, reception gain command 702, and transmission gain command 703. De The coder 708 sends the power amplifiers 709.710.711 the appropriate Switch to a different format.

プログラム可能な減衰器はO/10dBのデジタルスイッチ712および0〜1 3dBのアナログ減衰器713から構成されている。これは必要のモジュール減 衰を設定し、全ての状態、すなわち温度および周波数に関してプログラム可能な 位相シフト装置714の利得変化を精密に調節するために使用される。バッファ 増幅器733はデジタル減衰器712とスイッチ706の間に接続される。Programmable attenuator with O/10dB digital switch 712 and 0-1 It consists of a 3 dB analog attenuator 713. This reduces the number of modules required. programmable for all conditions, i.e. temperature and frequency It is used to precisely adjust the gain change of phase shifter 714. buffer Amplifier 733 is connected between digital attenuator 712 and switch 706.

位相制御EEPROM701は内蔵サーミスタ716からA/D回路717を介 して3ビツトの温度715を入力される。3ビツトの周波数制御718はまた6 00mHzの動作帯域にわたって補正を行うために人力される。制御装置はまた 動作に対して適切なレベルでMMIC回路に電圧入力を設定するレベル変換器を 含む。The phase control EEPROM 701 is connected to a built-in thermistor 716 via an A/D circuit 717. Then, the 3-bit temperature 715 is input. The 3-bit frequency control 718 also has 6 The corrections are manually performed over an operating band of 00 mHz. The control device also A level converter that sets the voltage input to the MMIC circuit at the appropriate level for operation. include.

コンダクタ719に供給された+5Vの到来電圧、コンダクタ720に供給され たIOVの到来電圧およびコンダクタ721によって供給された一10Vの到来 電圧はフィルタ722.723゜724によってそれぞれフィルタされ、正の供 給源をバイパスする大きい記憶キャパシタ725によりパルス中保持される。The +5V incoming voltage supplied to conductor 719 and the +5V incoming voltage supplied to conductor 720. The incoming voltage of IOV and the incoming 10V supplied by conductor 721 The voltages are filtered by filters 722, 723 and 724, respectively, and the positive supply It is held during the pulse by a large storage capacitor 725 that bypasses the supply.

FETスイッチ726 ハ+ 10V、 +5V、または0ボルトの間において ドレイン電圧を切換える多重MO3FET装置である。分離したドレイン制御は 未使用の増幅器をオフに切換え、Bクラスアイドル電流を0に減少することを可 能にする。FET switch 726 between +10V, +5V, or 0 volts This is a multiple MO3FET device that switches drain voltage. Separate drain control Enables unused amplifiers to be switched off, reducing class B idle current to zero. make it possible.

Bクラスの増幅は効率を増加させ、温度を低下させるために用いられる。B-class amplification is used to increase efficiency and reduce temperature.

命令はEEPROM702と703の間のスイッチ729を切換え、T/Rスイ ッチ705.706およびLNAスイッチ730を切換えるためにインターフェ イス728によって導かれる。デジタル−アナログ変換器731.732はそれ ぞれEEPROM701からの出力を位相シフト装置714のアナログ人カフ3 4に変換し、その他の入力としてスイッチ729の出力を有する加算器727を 通って減衰器713のアナログ人カフ35に変換する。加算器727のデジタル 出カフ36はデジタル減衰器712に流れる。The command switches switch 729 between EEPROM 702 and 703, and interface to switch switches 705, 706 and LNA switch 730. Guided by chair 728. Digital to analog converter 731.732 is that The output from the EEPROM 701 is transferred to the analog cap 3 of the phase shift device 714. 4 and an adder 727 with the output of switch 729 as its other input. It is converted into an analog human cuff 35 through an attenuator 713. Adder 727 digital Output cuff 36 flows to digital attenuator 712 .

受信チャンネル素子は動作温度に関して全体の雑音指数およびダイナミック範囲 を最適にするように配置される。図9に示された利得およびレベルの図は25℃ および75℃で受信路に遭遇する信号レベルを示す。全体の受信利得は75℃で 25dBであり、室温では30dBに増加する。これらの利得の変化は増幅器連 鎖のFET段によるものであり、1段当り0.016dB/’Cの公称利得対温 度勾配に対応する。Receive channel elements have low overall noise figure and dynamic range over operating temperature. are arranged to optimize the The gain and level diagram shown in Figure 9 is at 25°C. and the signal level encountered in the receive path at 75°C. The overall receiving gain is 75°C. 25 dB, increasing to 30 dB at room temperature. These gain changes are due to the amplifier with a nominal gain vs. temperature of 0.016 dB/’C per stage. Corresponds to degree gradient.

モジュールは温度に関して非常に接近して利得を追跡することを予想され、開ル ープ補正は各モジュール利得対温度勾配を公称値にするように適用される。予想 された最大動作レベルである一28dBmおよび最大線形レベルである一21d Bmの2つの入力信号レベルが図10に示される 。モジュールの雑音指数要求 は25℃で2dBの雑音指数を有する入力前置増幅器を使用することに合致する 。図11に示された計算結果は1.25dBの入力損失を考慮に入れて25℃で 3.2dBのモジュール雑音指数を与え、75°Cでは3゜8dBの雑音指数を 示す。The module is expected to track gain very closely with respect to temperature and is A loop correction is applied to bring each module's gain versus temperature slope to a nominal value. prediction maximum operating level of -28 dBm and maximum linear level of -21 dBm. Two input signal levels of Bm are shown in FIG. Module noise figure requirements is consistent with using an input preamplifier with a noise figure of 2 dB at 25°C. . The calculated results shown in Figure 11 are calculated at 25°C taking into account the 1.25dB input loss. Provides a module noise figure of 3.2 dB and a noise figure of 3.8 dB at 75°C. show.

全ての能動マイクロ波素子の1dB圧縮点が最大動作信号レベルに遭遇される信 号レベルと共に図10に示されている。The 1 dB compression point of all active microwave elements is the signal at which the maximum operating signal level is encountered. It is shown in FIG. 10 along with the number level.

表に示された全信号は圧縮下で5dBより大きいので、優れた振幅および位相線 形が達成される。All signals shown in the table are greater than 5dB under compression, so they have excellent amplitude and phase lines. form is achieved.

受信機の瞬間ダイナミック範囲が4dBの雑音指数および100MHzの帯域幅 を用いて図11に示されている。69dBのダイナミック範囲は25℃で9dB mの最大出力信号レベルで得られる。75℃では69dBmのダイナミック範囲 は7dBmの最大出力信号レベルで得られる。Receiver instantaneous dynamic range with 4 dB noise figure and 100 MHz bandwidth It is shown in FIG. 11 using . Dynamic range of 69dB is 9dB at 25℃ A maximum output signal level of m is obtained. 69dBm dynamic range at 75°C is obtained with a maximum output signal level of 7 dBm.

トランシーバの広帯域モノリシック素子の使用により動作帯域幅にわたって優れ た位相線形および低い振幅リップルが生じる。現存のGaAsのモノリシックな C帯域増幅器による測定により200MHzにわたって0.2dB未満の振幅リ ップルおよび2°未満の位相線形を有することが証明された。The transceiver's use of broadband monolithic elements provides superior performance across the operating bandwidth. This results in phase linearity and low amplitude ripple. Existing GaAs monolithic Less than 0.2 dB amplitude reversal over 200 MHz measured with a C-band amplifier. It was proven to have a phase linearity of less than 2°.

送信出力電力は10ワツト(+40 d Bm)を越えて保持され、全体の最大 利得は全ての動作環境に対して30dBより高く維持される。Transmit output power is maintained above 10 watts (+40 dBm) and the overall maximum Gain remains above 30 dB for all operating environments.

図9の送信レベルの分布図は25℃および75°Cの動作温度に対する送信路に 沿った信号レベルと利得を示している。The transmission level distribution diagram in Figure 9 shows the transmission path for operating temperatures of 25°C and 75°C. It shows the signal level and gain along.

温度による公称利得の変化は利得の測定値或いは推定値対温度感度および電力段 の駆動レベルの変化に基づいている。温度が25℃であるとき、バッファ増幅器 904は1dBに圧縮され、電力出力増幅器906になる。10.94ワツトの 出力電力は30.4dBの全体利得で達成される。温度が+7500であるとき 、全ての増幅器904.906は30dBの全体利得で10ワツトを得ることに よって1dB未満に圧縮される。The change in nominal gain with temperature is measured or estimated gain versus temperature sensitivity and power stage. based on changes in drive level. When the temperature is 25℃, the buffer amplifier 904 is compressed to 1 dB and becomes a power output amplifier 906. 10.94 watts Output power is achieved with an overall gain of 30.4dB. When the temperature is +7500 , all amplifiers 904,906 will get 10 watts with a total gain of 30 dB. Therefore, it is compressed to less than 1 dB.

高調波および非高調波の両スプリアス周波数は送信機出力において低レベルで維 持される。シングルエンドのBクラス電力増幅器のnj定によればDCバイアス 供給1/4波長ラインおよび整合ネットワークにより高調波の40dBの抑制を 与える。出力アイソレータの付加的な抑制はさらにこの雑音指数を減少する。Both harmonic and non-harmonic spurious frequencies remain at low levels at the transmitter output. held. DC bias according to nj constant of single-ended B class power amplifier 40dB suppression of harmonics by supply 1/4 wavelength line and matching network give. Additional suppression of the output isolator further reduces this noise figure.

電力増幅器は安定するように設計され、パルス動作をするときスプリアスモード を示さない。動作電圧はアバランシェ点より低(保持され、電源は再生を阻止す るために十分にフィルタされる。Power amplifiers are designed to be stable and avoid spurious modes when operating in pulses. does not indicate. The operating voltage is kept below the avalanche point and the power supply prevents regeneration. filtered enough to ensure

ディスクリートな非高調波スプリアス信号は電力FETのパルスおよび連続波B クラスモードで一1定され、65dB未満であることがわかった。Discrete non-harmonic spurious signals are pulsed and continuous wave B of the power FET. It was found to be constant in class mode and less than 65 dB.

Bクラスモードで動作するGaAs FETの測定された性能は7dBのダイナ ミック範囲にわたって高い効率、一定の利得、および良好な位相特性を有する優 れた特性を示す。The measured performance of the GaAs FET operating in B class mode is 7 dB dynamo. Superior efficiency with high efficiency, constant gain, and good phase characteristics over the mic range. It shows the characteristics that

GaAs FETBクラス動作の可能性を決定するために、複数の装置および回 路のパルスおよび連続波入力の両者によってC帯域で測定が行われた。Multiple devices and circuits were used to determine the potential for GaAs FETB class operation. Measurements were made in the C-band with both pulsed and continuous wave inputs.

試験された装置はGTCのAlGaAsの2− 5mmの電力FETであり、電 力増幅器MMIC回路は3つの標準電力FET (GTC227−1)および富 士通株式会社(FLM5359−14)によって製造された内部的に整合された 電力FETを使用した。The device tested was a GTC AlGaAs 2-5mm power FET. The power amplifier MMIC circuit consists of three standard power FETs (GTC227-1) and Internally matched manufactured by Shitsu Co., Ltd. (FLM5359-14) A power FET was used.

これらの全ての増幅器はシングルエンドの形態でBクラスモードで試験された。All these amplifiers were tested in B class mode in single ended form.

T/Rモジュール中の可変電力素子として適用されるのに重要な特性が測定され た。これらは電力出力対電力入力の線形性、電力付加効率、送信位相変化対入力 電力、および減少されたドレイン電圧における動作を含む。パルス動作について の測定はBクラスの増幅器のオンまたはオフ特性を定めるために行われた。パル ス中の位相の振れ(イントラパルス位相変化)およびパルス間の位相変化(イン ターパルス位相変化)が測定された。同様に、パルス内振幅の垂れ下がり(ドル ープ)およびパルス間振幅変化が注目された。良好なMTI性能に対しては、こ れらの位相振幅および位相変化が低く、不規則な特性を示さないことが重要であ る。パルスモード中のドレイン電圧に対する利得および位相感度もまた測定され た。パルスおよび連続波モードのスペクトル解析はスプリアスレベルを決定する ために行われた。Characteristics important for application as variable power elements in T/R modules were measured. Ta. These are power output vs. power input linearity, power added efficiency, and transmit phase change vs. input. power, and operation at reduced drain voltages. About pulse operation Measurements were made to determine the on/off characteristics of a B class amplifier. Pal phase deviation during the pulse (intra-pulse phase change) and phase change between pulses (intra-pulse phase change). phase change) was measured. Similarly, the intra-pulse amplitude droop ($ ) and pulse-to-pulse amplitude changes were noted. For good MTI performance, this It is important that their phase amplitude and phase change are low and that they do not exhibit irregular characteristics. Ru. The gain and phase sensitivity to drain voltage during pulsed mode were also measured. Ta. Spectral analysis of pulsed and continuous wave modes determines spurious levels It was done for.

GTCの2.5mmのAlGaAs電力FETはBクラス動作に対する良好な特 性を有する。この特性は2Vの低いピンチオフ電圧、30Vの高いドレイン破壊 電圧、および高利得を含む。GTC's 2.5mm AlGaAs power FET has good characteristics for B-class operation. have sex. This characteristic has a low pinch-off voltage of 2V and a high drain breakdown voltage of 30V. Including voltage, and high gain.

GTCの2.5mmのFETは一2vでバイアスされ、はんの少しピンチオフ電 圧より低いため、0.1mAの静止ドレイン電流が設定された。The GTC's 2.5mm FET is biased at -2V, with a slight pinch-off voltage of the solder. A quiescent drain current of 0.1 mA was set.

電力付加効率および電力出力対電力入力の曲線が図12に示されている。7.5 dBの十分一定の利得は1dB圧縮点まで得られ、1.7ワツト(+32.4d Bm)の出方で生じる。電力付加効率はこのとき50.7%でピークに達した。The power added efficiency and power output versus power input curves are shown in FIG. 7.5 A sufficiently constant gain in dB is obtained up to the 1 dB compression point, resulting in a gain of 1.7 watts (+32.4 dB). Bm) occurs due to the way it appears. The power addition efficiency peaked at 50.7% at this time.

1dB圧縮点から+25.4dBm (0,346ワツト)までの動作では、効 率は25%より高いまま維持される。Operation from the 1 dB compression point to +25.4 dBm (0,346 watts) The rate will remain above 25%.

ゲート電流は入力駆動範囲にわたって監視されて1dB圧縮点において20mA に達する。10本指形の装置に対して、これは信頼できる動作に対して2mAの 最大許容可能な指形ゲート電流に近い。Gate current is monitored over the input drive range to 20mA at the 1dB compression point. reach. For a 10-finger device, this requires 2mA for reliable operation. Close to the maximum allowable finger gate current.

10dBの送信位相変化の範囲は1dB圧縮点まで±1゜5″未満である。The range of the 10 dB transmit phase change is less than ±1°5'' up to the 1 dB compression point.

同様の型式の測定は富士通株式会社のFLM 5359−14のC帯域電力FE Tに基づいて行われ、その結果は図13に示されている。内部整合電力FETは 2vのピンチオフ電圧および30Vの破壊電圧を有するハイブリッド装置である 。A similar type of measurement is the C-band power FE of Fujitsu's FLM 5359-14. The results are shown in FIG. 13. The internally matched power FET is It is a hybrid device with a pinch-off voltage of 2V and a breakdown voltage of 30V. .

効率、電力出力および位相シフト装置対入力電力レベルは+10V、+9V、+ 7V、+5V、 および+3Vのドレイン効率に対して記録された。Efficiency, power output and phase shift device vs. input power levels are +10V, +9V, + Recorded for drain efficiencies of 7V, +5V, and +3V.

利得は幅広いダイナミック範囲にわたって各動作電圧に対して一定である。利得 は+IOVにおける7、5dBから+5Vにおける6、0dBに降下する。1d B圧縮での電力出力は+10vのとき16.3ワツト(+42.14dBm)で あり、+5vのとき3.88ワツト(+35.88dBm)である。The gain is constant for each operating voltage over a wide dynamic range. gain drops from 7.5 dB at +IOV to 6.0 dB at +5V. 1d The power output with B compression is 16.3 watts (+42.14 dBm) at +10V. Yes, it is 3.88 watts (+35.88 dBm) at +5V.

送信位相変化Δφ対電力出力のグラフは低レベル入力から+10v、+7V、オ ヨび+5V(7)1dB圧縮点マチ示すしている。±1.5°未満の位相シフト はこれら全ての動作電圧に対して生じる。The graph of transmit phase change Δφ vs. power output is from low level input to +10V, +7V, and +5V (7) 1dB compression point gusset is shown. Phase shift less than ±1.5° occurs for all these operating voltages.

ピーク電力効率は5V乃至10vの範囲においてこれら全ての電圧に対して35 %より高いまま維持されている。Peak power efficiency is 35 for all these voltages in the 5V to 10V range. remains higher than %.

異なるドレイン電圧での周波数特性に関する電力出力のグラフが図14に示され ている。5.3乃至5.9GHzの範囲において、バンドパス曲線は電源が+3 V乃至+IOVに変化されるときと同様に維持される。A graph of power output with respect to frequency characteristics at different drain voltages is shown in Figure 14. ing. In the range of 5.3 to 5.9 GHz, the bandpass curve shows that the power supply is +3 It is maintained in the same way as when changed from V to +IOV.

非常に低い屈曲(knee)電圧により、このFETは+3Vのドレイン電源に よって動作するとき許容可能な性能を示す。The very low knee voltage allows this FET to connect to the +3V drain supply. Thus, it exhibits acceptable performance when in operation.

MSAC装置を用いるMMIC電力増幅器の試験が行われた。FETに対するピ ンチオフ電圧は−4,61Vであり、屈曲電圧は約+2,6vであり、ドレイン 破壊電圧は18Vである。Tests of MMIC power amplifiers using MSAC devices were conducted. Pin to FET The switch-off voltage is -4,61V, the bending voltage is about +2,6V, and the drain Breakdown voltage is 18V.

Bクラスモードのこの増幅器の性能が図15の曲線で示されている。4dBの線 形利得は1.4ワツト(+31.46dBm)の1dB圧縮点まで得られる。電 力付加効率は23%でピークに達し、電力が7dBに降下するときスムーズに1 0%に減少する。低利得、高ピンチオフ電圧、および屈曲電圧は低効率になる可 能性がある。この装置のドレイン効率は約39%である。この回路にAlGaA s FETを挿入することによって、効率は50%以上に増加し、利得は7゜5 dBに増加し、電力出力は3ワツトに増加する。The performance of this amplifier in B class mode is shown in the curve of FIG. 4dB line Shape gain is obtained up to a 1 dB compression point of 1.4 watts (+31.46 dBm). electric The power addition efficiency peaks at 23% and smoothly decreases to 1 as the power drops to 7dB. Reduced to 0%. Low gain, high pinch-off voltage, and bend voltage can result in low efficiency. There is a potential. The drain efficiency of this device is approximately 39%. In this circuit, AlGaA By inserting s FET, the efficiency increases to more than 50% and the gain is 7°5 dB and the power output increases to 3 watts.

位相シフト対電力入力のグラフの曲線はダイナミック範囲にわたって2°未満の 良好な結果を与える。The curve of the graph of phase shift vs. power input is less than 2° over the dynamic range. Gives good results.

電力入力のパルス動作についての測定の曲線はダイナミック範囲にわたって2° 未満の良好な結果を与える。The measurement curve for pulsed operation of the power input is 2° over the dynamic range. Gives less than good results.

電力増幅器のパルス動作についての測定はBクラスの動作でのオン−オフ特性を 決定し、過渡位相および振幅効果を測定するために行われた。Measurements of pulsed operation of power amplifiers include on-off characteristics in B class operation. was performed to determine and measure transient phase and amplitude effects.

Bクラス電力増幅器は広範囲の電力出力レベルにわたって優秀な線形性、効率、 およびパルス特性を示す。スプリアスレベル10dBのダイナミック範囲にわた って65dBより低い。B-class power amplifiers offer excellent linearity, efficiency, and efficiency over a wide range of power output levels. and pulse characteristics. Over a dynamic range with a spurious level of 10dB is lower than 65dB.

このT/Hのモジュールは全部で4つのGaAsチップを使用し、その3つのチ ップは完全に多重機能であり、完全に集積される。表Vはチップおよびそれに関 する特性を示す。This T/H module uses a total of four GaAs chips; The top is fully multifunctional and fully integrated. Table V shows chips and related It shows the characteristic that

チップの組は優れた性能および改良された信頼性に対してMSAG方法を用いる 。これらのチップは貫通孔(ピアホール)、内部バイアス抵抗、および接続部を 含む単一基体の多重機能回路である。Chip suite uses MSAG method for superior performance and improved reliability . These chips have through holes, internal bias resistors, and connections. It is a single-substrate multifunctional circuit that includes:

チップ 機能 チップの寸法 合計 No、 mm2 FET周縁 1 プログラム可能な (5X 5 mm) 50.1 mm位相シフト装置 アナログ減衰器 25 DTPDスイッチ 2 低雑音増幅器 (4,IX 4.4 mm) 11.8 +1110バッフ ァ増幅器 18 SPDTスイッチ 3 前置駆動増幅器 6X6mm 47mm駆動増幅器 36 2SPDTスイツチ 高電力T/Rスイッチ 4 電力増幅器 4X4mm 20mm4チツプハイブリツド 16(各チップ )チップ#1は低電力DPDTスイッチ705、プログラム可能な位相シフト装 置714、デジタル1ビツトプログラム可能な減衰器712、およびアナログ減 衰器713から構成される。Chip Function Chip Dimensions Total No, mm2 FET periphery 1 Programmable (5X 5 mm) 50.1 mm phase shift device Analog attenuator 25 DTPD switch 2 Low noise amplifier (4, IX 4.4 mm) 11.8 + 1110 buffer Amplifier 18 SPDT switch 3 Pre-drive amplifier 6X6mm 47mm drive amplifier 36 2SPDT switch High power T/R switch 4 Power amplifier 4X4mm 20mm 4 chip hybrid 16 (each chip ) Chip #1 is a low power DPDT switch 705, programmable phase shift device. 714, a digital 1-bit programmable attenuator 712, and an analog attenuator 714. It consists of an attenuator 713.

DPDTスイッチ705は事実上縦続に接続された2つの5PST (チップ# 2と同様)直列分流スイッチである。1ビツトのプログラム可能の0.1dBス テツプの減衰器は固定された抵抗パッドを有する2つの5PST600μMのF ETスイッチを使用する。The DPDT switch 705 is actually two 5PSTs (chip # 2) is a series shunt switch. 1-bit programmable 0.1dB speed The step attenuator consists of two 5PST 600μM F with fixed resistor pads. Use ET switch.

位相シフト装置714は正確な6ビツト(5デジタル+1アナログ)MMIC設 計である。MMICチップ形態およびその測定された性能は周波数、温度、およ び位相ビット設定、並びに低い挿入損失および低い挿入損失の変化に関して顕著 な位相の正確さを示した。これは報告されたその他の任意のMMIC位相装置の 最良の特性を有する。Phase shifter 714 is a precise 6-bit (5 digital + 1 analog) MMIC configuration. It is a total. MMIC chip morphology and its measured performance vary with frequency, temperature, and and phase bit settings, as well as low insertion loss and low insertion loss variation. It showed excellent phase accuracy. This is true of any other reported MMIC phaser. It has the best characteristics.

プログラム可能な位相シフト装置714は位相の正確さおよび振幅の安定性、並 びに装置間の追跡を維持するトランシーバの重要な素子である。この位相シフト 装置714は開ループエラー補償および補正回路と結合されるときT/Rモジュ ールシステム要求を満たす。補正はアナログ位相補正ビット734およびプログ ラム可能な減衰器713に適用される。位相シフト装置は5つのデジタルビット および1つのアナログビットからなる。5.6°の第6のビットの分解能はアナ ログビット制御を用いて達成される。これはまた位相シフト装置のエラー並びに 他の外部的エラーを補正するために使用される。Programmable phase shifter 714 provides phase accuracy and amplitude stability. It is a key element of the transceiver that maintains tracking between devices. This phase shift Device 714 is a T/R module when combined with an open loop error compensation and correction circuit. meet the system requirements. Correction is made using the analog phase correction bit 734 and the program applied to the ram-enabled attenuator 713. Phase shifter consists of 5 digital bits and one analog bit. The resolution of the 6th bit of 5.6° is This is accomplished using log bit control. This is also due to errors in the phase shifter as well as Used to correct other external errors.

このビットの±10°10°節範囲は最悪な場合において周波数および温度によ る全ビットに関する位相エラーの完全な補償を可能にする。The ±10°10° nodal range of this bit is dependent on frequency and temperature in the worst case. This allows complete compensation of phase errors for all bits.

位相シフト装置714は6つの縦続接続された段から構成される。11..25 °、22.5°、および45@ビツトは負荷されたラインセクションから構成さ れ、一方90°および180°ビツトは反射型式の位相シフト装置用のランジ結 合器を使用する。後者はライン幅およびギャップが12μmであり全長が4.9 6mmであるように設計されたランジ結合器を使用する。2400μmのFET スイッチは必要な90″位相シフトによって反射された到来信号を生成する伝送 ライン整合ネットワークを終端する。各ビットに対するFETの寸法は最良のV SWRおよび挿入損失に対して最適化され、回路の3つの異なるFET周縁、す なわち1200μm、 1800μm1および2400μmを生じる。Phase shifter 714 is composed of six cascaded stages. 11. .. 25 °, 22.5°, and 45@bit consist of loaded line sections. while the 90° and 180° bits are used as lunge connections for reflective phase shifters. Use a combiner. The latter has a line width and gap of 12 μm and a total length of 4.9 A lunge coupler designed to be 6 mm is used. 2400μm FET The switch produces a reflected incoming signal with the required 90" phase shift in the transmission Terminate the line matching network. The FET dimensions for each bit are the best V Optimized for SWR and insertion loss, all three different FET peripheries in the circuit ie 1200 μm, 1800 μm1 and 2400 μm.

これらの大きいFETはまた高い電力処理能力を悪化させる。These large FETs also exacerbate high power handling capabilities.

アナログビットは位相シフトを±10’にわたって調節するために可変インピー ダンスモードでFETを用いる22″の範囲からなる。負荷ラインセクションは 約50オームのほぼ1/4波長の長さの伝送ラインからなり、両端部においてF ETスイッチによって終端された高インピーダンススタブを負荷される。位相シ フト装置の測定された性能が表VIに集約されている。Analog bits have variable impedance to adjust phase shift over ±10' Consists of 22" range using FET in dance mode. Load line section is It consists of an approximately 1/4 wavelength long transmission line of about 50 ohms, with F at both ends. Loaded with a high impedance stub terminated by an ET switch. phase shift The measured performance of the lift device is summarized in Table VI.

表VI プログラム可能の測定された位相シフト装置の性能動作周波数 5.0〜6.0 GHz デジタルビツト 180’、90゜ アナログビット ±10゜ 位相正確度 ビット、周波数、および温度に関して5’RMS 挿入損失 7dB最大 ビツト、周波数、および温度 に関する損失変化 ±0.5dB スイッチング時間 0.2μ秒 アナログビット調節範囲 ±10゜ 挿入損失変化 位相 ±0.2dBピーク 制御電圧 −3〜Ov 位相安定 ±1゜ イン−アウトVSWR≦1.4:1 1dB圧縮点 +20dBm 3次インターセプトポイント +30dBmアナログのプログラム可能な減衰器 713は10dB範囲にわたってT/Rモジュールの利得を調節し、位相設定、 周波数、および温度による利得変化(3d B)を補償するするために使用され 、増加されたシステム正確度の6dBの利得当たり1°未満に対する感度を減少 させる。これは制御用の2重ゲート装置の両ゲートを使用することによって達成 される。Table VI Programmable measured phase shift device performance operating frequency 5.0~6.0 GHz Digital bit 180', 90° Analog bit ±10° Phase accuracy 5’RMS over bit, frequency, and temperature Insertion loss 7dB maximum Bits, frequency, and temperature Loss change for ±0.5dB Switching time 0.2 μs Analog bit adjustment range ±10° Insertion loss change Phase ±0.2dB peak Control voltage -3~Ov Phase stability ±1° In-out VSWR≦1.4:1 1dB compression point +20dBm 3rd order intercept point +30dBm analog programmable attenuator 713 adjusts the T/R module gain over a 10dB range, phase settings, Used to compensate for gain changes (3dB) due to frequency and temperature. Reduced sensitivity to less than 1° per 6dB gain, increased system accuracy let This is achieved by using both gates of a dual gate device for control. be done.

その性能は表Vllに示されている。Its performance is shown in Table Vll.

表VII プログラム可能の減衰特性 動作周波数 5.0〜6.0GHz 利得制御 アナログ 利得調節範囲 13dB 挿入損失 3dB最大 雑音指数(最大利得) 5dB 10dBの減衰にわたる 位相変化 ±1″ 温度および周波数に関する 振幅安定 ±0.2dB 1dB圧縮点 +5dBm 3次インターセプト点 +15dBm 利得制御スイッチング時間 ±0.2μ秒入力VSWR<1.4 : 1 人力VSWR<1.4 : 1 電力 10mAにおいて+5V 1mAにおいて一4v 1ビツトの0/10dBデジタル減衰器712は固定した10dBステツプの利 得変化をモジュールに与えるために使用される。この設計は図16に示されたよ うな固定した抵抗ノくラド1602によって開発されたDPDTスイ・ンチ16 01を使用する。スルーライン1603は長さにおいて10dBのスイ・ソチ範 囲にわたって1°より大きい位相変化に位相整合される。寸法を最小にするため に、600μmのFETは絶対損失がこの回路に臨界的でないのでスイッチに使 用される。Table VII Programmable damping characteristics Operating frequency 5.0~6.0GHz Gain control analog Gain adjustment range 13dB Insertion loss 3dB maximum Noise figure (maximum gain) 5dB Over 10dB attenuation Phase change ±1″ Regarding temperature and frequency Amplitude stability ±0.2dB 1dB compression point +5dBm 3rd intercept point +15dBm Gain control switching time ±0.2μs input VSWR<1.4: 1 Human power VSWR<1.4: 1 Power: +5V at 10mA -4v at 1mA The 1-bit 0/10 dB digital attenuator 712 has a fixed 10 dB step gain. Used to provide gain changes to modules. This design is shown in Figure 16. DPDT switch 16 developed by RAD 1602 with a fixed resistance. Use 01. Through line 1603 is within the 10 dB Swiss-Sochi range in length. phase matched to a phase change of greater than 1° over the entire range. to minimize dimensions In addition, a 600 μm FET can be used for the switch because the absolute loss is not critical for this circuit. used.

性能の詳細が表にVlll示されている。Performance details are shown in the table.

表VIII 1/10階段減衰器の性能動作周波数 5.0〜6−0GHz 減衰 0または10dB 減衰正確度 ±5dB 微分位相シフト ±1゜ 固定損失 2dB最大 スイッチング時開 く0.2μ秒 人力VSWR<1.4 : 1 出力VSWR<1.4 : 1 1dB圧縮 +10dB 最大電圧入力 +20dB 命令 −3乃至OV 高インピーダンス − DPDT T/Rスイッチ705は+10dBm以上を処理し、漏話を阻止する ために高い絶縁を有しなければならない。Table VIII Performance of 1/10 step attenuator Operating frequency 5.0 to 6-0 GHz Attenuation 0 or 10dB Attenuation accuracy ±5dB Differential phase shift ±1゜ Fixed loss 2dB maximum Open during switching: 0.2 μsec Human power VSWR<1.4: 1 Output VSWR<1.4: 1 1dB compression +10dB Maximum voltage input +20dB Command -3 to OV High impedance − DPDT T/R switch 705 handles +10dBm or more and prevents crosstalk Therefore, it must have high insulation.

直列分流形態で2.5mmのFETを使用する2つの5PSTスイツチはコンパ クトな回路を構成するために使用される。Two 5PST switches using 2.5mm FETs in series shunt configuration are used for constructing complex circuits.

スイッチの性能が表IXに示されている。The performance of the switch is shown in Table IX.

表IX DPDT T/Rスイッチの性能動作周波数 5. 0〜6. 0GH z最大電力人力(CW) 100mW (+20dBm)挿入損失 1dB 絶縁 ≧40dB スイッチング時間 ≦0.2μ秒 入力VSWR<1.4 + 1 出力VSWR<1.4 : 1 チツプ#2は4100μm X 4400μmの寸法の単一のチップ上に集積さ れ、3段のLNA737.2段のバッファ増幅器733、およびた5PDTスイ ツチ706を含む。前置増幅器737は3つの0.8 μmx300 amのG aAs FETを含み、一方バッファ増幅器733は0.8 μmX300 a mおよび0.84mX600μmのFETを有する。5PDTスイツチ706は 直列分流形態での4つの2.5mmのFETを含む。Table IX DPDT T/R switch performance operating frequency 5. 0~6. 0GH z Maximum power (CW) 100mW (+20dBm) Insertion loss 1dB Insulation ≧40dB Switching time ≦0.2μs Input VSWR<1.4 +1 Output VSWR<1.4: 1 Chip #2 is integrated on a single chip with dimensions of 4100 μm x 4400 μm. It includes a 3-stage LNA 737, a 2-stage buffer amplifier 733, and 5 PDT switches. Includes Tsuchi 706. Preamplifier 737 has three 0.8 μm x 300 am G aAs FET, while the buffer amplifier 733 is 0.8 μm x 300 a m and a 0.84m×600μm FET. 5PDT switch 706 is Contains four 2.5mm FETs in series shunt configuration.

受信機L N A 737およびバッファ増幅器733は2dBの雑音指数、高 利得およびダイナミック範囲を達成するために新しいMSAG超低雑音FETを 使用する低雑音増幅器である。The receiver LN A 737 and buffer amplifier 733 have a 2 dB noise figure, high New MSAG ultra-low noise FETs to achieve gain and dynamic range This is a low noise amplifier used.

増幅器は60dBの必要なシステム全体のダイナミック範囲および2.8dBの 雑音指数を満たすように設計されている。低雑音、低入力VSWR,および受信 機入力に対する25dBの利得段を有する低雑音前置増幅器737および、17 dBの利得および受信および送信の両モードに使用された高いダイナミック範囲 を有するバッファ増幅器733の2つの増幅器が使用される。入力増幅器は+6 dBmの1dB圧縮点を有することによって幅広いダイナミック範囲にわたった システムの線形特性を維持する。低雑音前置増幅器737は3段のシングルエン ド形態を使用し、バッファ増幅器733はこれらの要求を満たすために2段の縦 続の増幅器を使用する。The amplifier has a required overall system dynamic range of 60 dB and 2.8 dB. Designed to meet noise figure. Low noise, low input VSWR, and reception Low noise preamplifier 737 and 17 with 25 dB gain stage for machine input dB gain and high dynamic range used for both receive and transmit modes Two amplifiers are used: a buffer amplifier 733 with . Input amplifier is +6 Wide dynamic range with 1dB compression point of dBm Maintain linear characteristics of the system. The low-noise preamplifier 737 is a three-stage single-en buffer amplifier 733 uses two vertical stages to meet these requirements. Use a connected amplifier.

これらの増幅器およびスイッチの性能は表X1表x■、および表X11に示され ている。外部PINダイオードリミッタは+20dBmの連続波入力による損傷 を阻止するために使用動作周波数 5.0〜6. 0GHz 公称利得(75℃) 25dB 100MHzの帯域幅にわたる 利得平坦化 ±0. 2dB 入力VSWR≦1. 4 : 1 出力VSWR≦1.4:1 75℃での雑音指数 2dB最大 1dB圧縮点 ≦+5dBm 3次インターセプトポイント ≦+15dBm100MHzの帯域幅 にわたる位相線形 ±2゜ 100MHzの帯域幅 にわたる振幅線形 ±0.1dB バイアス 25mAに対して5V 入力CWレベル、損傷なし +15dBm表XI バッファ増幅器性能 動作周波数 5.0〜6.0GHz 公称利得(75℃) 17dB 100MHzの帯域幅にわたる 利得平坦化 ±0.2dB 入力VSWR≦1.5:1 出力VSWR≦1.5:1 75℃での雑音指数 ±3.0dB最大1dB圧縮点 +15dBm 3次インターセプトポイント +25dBm100MHzの帯域幅 にわたる位相線形 ±2゜ 100MHzの帯域幅 にわたる振幅線形 ±0.1dB バイアス 30mAに対して5v 1mAに対して−4V 表XII 5PDT−T/Rスイッチの性能動作周波数 5.0〜6.0GHz スイツチ形態 5PDT 最大電力入力(CW) 100mW (+20dBm)挿入損失 ≦1dB 絶縁 ±30dB スイッチング時間 ≦0.2μ秒 人力VSWR≦1.4 : 1 出力VSWR≦1.4 : 1 命令オン Ov 命令オフ −3V チツプ#3は高電力T/Rスイッチ705、前置駆動増幅器709、駆動増幅器 連鎖71O1および2つの5PSTスイツチ738、739を含む。5PSTス イッチ738.739はチップ#1および#2のスイッチと類似しているが、高 い電力レベルを有する。出力スイッチ739は2ワツトの電力を使用するために 4mmのFETを使用する。The performance of these amplifiers and switches is shown in Table X1 and Table X11. ing. External PIN diode limiter is damaged by +20dBm continuous wave input Operating frequency used to prevent 5.0 to 6. 0GHz Nominal gain (75℃) 25dB spanning a bandwidth of 100MHz Gain flattening ±0. 2dB Input VSWR≦1. 4: 1 Output VSWR≦1.4:1 Noise figure at 75℃ 2dB maximum 1dB compression point ≦+5dBm 3rd order intercept point ≦ +15dBm 100MHz bandwidth Phase linearity over ±2° 100MHz bandwidth Amplitude linearity over ±0.1dB Bias: 5V for 25mA Input CW level, no damage +15dBm Table XI Buffer amplifier performance Operating frequency 5.0~6.0GHz Nominal gain (75℃) 17dB spanning a bandwidth of 100MHz Gain flattening ±0.2dB Input VSWR≦1.5:1 Output VSWR≦1.5:1 Noise figure at 75℃ ±3.0dB Maximum 1dB compression point +15dBm 3rd order intercept point +25dBm 100MHz bandwidth Phase linearity over ±2° 100MHz bandwidth Amplitude linearity over ±0.1dB Bias 5v for 30mA -4V for 1mA Table XII Performance of 5PDT-T/R switch Operating frequency 5.0~6.0GHz Switch form 5PDT Maximum power input (CW) 100mW (+20dBm) Insertion loss ≦1dB Insulation ±30dB Switching time ≦0.2μs Human power VSWR≦1.4: 1 Output VSWR≦1.4: 1 Command on Ov Command off -3V Chip #3 includes a high power T/R switch 705, a predrive amplifier 709, and a drive amplifier. It includes a chain 71O1 and two 5PST switches 738, 739. 5PST Switches 738 and 739 are similar to the switches on chips #1 and #2, but with higher has a high power level. Output switch 739 is set to use 2 watts of power. A 4mm FET is used.

前置駆動増幅器709および駆動増幅器710はそれぞれ240mWおよび1. 7Wを供給するBクラスの回路である。Predrive amplifier 709 and drive amplifier 710 are 240mW and 1.0mW, respectively. It is a B class circuit that supplies 7W.

前置駆動増幅器709はBクラスの動作に対してバイアスされた600mmのF ETから構成される。FETは−1,5Vの低いピンチオフ電圧および10cl Bより大きいBクラスの利得を有する。増幅器の性能が表Xll+に示されてい る。Predriver amplifier 709 is a 600mm F biased for B class operation. Consists of ET. FET has low pinch-off voltage of -1,5V and 10cl It has a B class gain greater than B. The performance of the amplifier is shown in Table Xll+. Ru.

表XIII 前置駆動増幅器の性能 動作周波数 5.0〜6.0GHz 動作モード Bクラス 電力出力(1dB圧縮) 250mW 利得 10dB最小 電力付加効率 67% 動作ドレイン電圧 +IOV 入力VSWR≦1.4:1 出力VSWR≦1.4:1 駆動増幅器710は1.7Wの電力を生成する2、5mmのFETから構成され る。この増幅器はT/Rモジュールの中間電力モードで出力段に対して使用され る。その性能が表XIVに示されている。Table XIII Predriver amplifier performance Operating frequency 5.0~6.0GHz Operation mode B class Power output (1dB compression) 250mW Gain 10dB minimum Power added efficiency 67% Operating drain voltage +IOV Input VSWR≦1.4:1 Output VSWR≦1.4:1 The drive amplifier 710 consists of a 2.5 mm FET that produces 1.7 W of power. Ru. This amplifier is used for the output stage in medium power mode of the T/R module. Ru. Its performance is shown in Table XIV.

表XIV 駆動増幅器の性能 動作周波数 5.0〜6.0GHz 動作モード Bクラス 電力出力 (l dB圧縮、+lQ V ドレイン)1.7”)ット利得 9dB 電力付加効率 67% 動作ドレイン電圧 +5v〜+1ov 入力VSWR<1.4 : 1 出力VSWR<1.4 : 1 チツプ#4は図17に示されているように高誘電体マイクロ波基体上に結合され た4つの3.2ワツトの増幅器のディスクリートなMMICチップ1701を含 むハイブリッド回路である。これは電力増幅器711を構成する。Table XIV Drive amplifier performance Operating frequency 5.0~6.0GHz Operation mode B class power output (l dB compression, +lQ V drain) 1.7") Cut gain 9 dB Power added efficiency 67% Operating drain voltage +5v~+1ov Input VSWR<1.4: 1 Output VSWR<1.4: 1 Chip #4 is bonded onto a high dielectric microwave substrate as shown in Figure 17. Contains four 3.2 Watt amplifier discrete MMIC chips 1701. It is a hybrid circuit. This constitutes a power amplifier 711.

各MMICチップ増幅器1701はプッシュプル回路形態でBクラスで動作する 2つの2.5mmのF E T 1702を含む。各MMICチップは+10■ のドレイン電圧で動作しているとき1dB圧縮点において3.2ワツトの電力を 生成することができる。符号1703での4方向の結合は約12ワツトの全電力 を生成する。Each MMIC chip amplifier 1701 operates in B class in push-pull circuit configuration. Includes two 2.5mm FET 1702. Each MMIC chip is +10■ 3.2 watts of power at the 1 dB compression point when operating with a drain voltage of can be generated. The 4-way coupling at 1703 has a total power of approximately 12 watts. generate.

電力増幅器711の性能か表XVに示されている。The performance of power amplifier 711 is shown in Table XV.

表XV 動作周波数 5.0〜6.0GHz 動作モード Bクラス 電力出力 (1dB圧縮’I +10 V ドレイン 12ワツト利得 9dB 電力付加効率 67% 動作ドレイン電圧 +5V〜+10y 入力VSWR<1,4:1 出力VSWR<1.4 : 1 全体で12ワツトの増幅器は非常に高い密度のパッケージを有する。入力および 出力基体および単一チップGaAsのFETは密封環境において優秀なヒートシ ンクを有する0゜5XO,5インチの金属製容器に取付けられる。Table XV Operating frequency 5.0~6.0GHz Operation mode B class power output (1dB compression 'I +10V drain 12W gain 9dB Power added efficiency 67% Operating drain voltage +5V~+10y Input VSWR<1,4:1 Output VSWR<1.4: 1 The total 12 watt amplifier has a very high density package. input and The output substrate and single-chip GaAs FET provide excellent heat shielding in a hermetically sealed environment. Mounted in a 0°5XO, 5 inch metal container with a

入力セクションは4方向電カスブリツタ1704.4対の2゜5mmのGaAs  FETをフィードする4つのバラン(平衡・不平衡変成器)、および4つの単 純なインピーダンス変換器1705を有する。出力セクションは全出力電力を集 めるための入力のレプリカである。バラン設計は小さい寸法に対する変更による 標準同一平面回路である。The input section is a 2°5 mm GaAs with 1704.4 pairs of 4-way electric cassettes. Four baluns (balanced/unbalanced transformers) feeding the FETs, and four single It has a pure impedance converter 1705. The output section collects the total output power. is a replica of the input to be used. Balun design due to changes for small dimensions It is a standard coplanar circuit.

モジュールの各粗送信出力電力レベルは迅速に選択され、高効率RF電力スイッ チを設けることによって低電力損失で維持される。Each module's coarse transmit output power level is quickly selected using a high-efficiency RF power switch. By providing a channel, low power loss is maintained.

モジュール送信出力電力レベルの粗末な制御は単極三役RFスイッチ707によ って行われる。各スイッチ位置に関連する挿入損失は最小限にされる。なぜなら これは全体のモジュール出力電力を減少するからである。第1のスイッチ位置は 1乃至10ワツトのRF出力レベルを処理し、全体の効率は最も臨界的な要求の 1つである。Coarse control of the module transmit output power level is provided by a single-pole triple-role RF switch 707. It is done. Insertion loss associated with each switch position is minimized. because This is because it reduces the overall module output power. The first switch position is Handles RF power levels from 1 to 10 watts, with overall efficiency meeting the most critical demands. There is one.

スイッチ設計の妥協はレベル1の位置での低損失および第2および第3のレベル に対する妥協に重点を置く。選択された候補に対する電気特性が表XVIに示さ れている。The switch design compromise is low loss in the level 1 position and the second and third levels. Emphasis on compromise. The electrical characteristics for selected candidates are shown in Table XVI. It is.

高電力 <0.1dB >50dB 中間電力 <0.3dB >28dB 低電力 <0.3dB >28dB 高周波数スイッチは、制御素子を注意深く選択するときに低い挿入損失および高 い絶縁を達成することができる。現在GaAsに関する新しい技術は高い遮断周 波数および低い挿入損失を有するPINダイオードに利用できる。3方向スイツ チのRF等価回路か図18および図19に示されている。High power <0.1dB>50dB Intermediate power <0.3dB>28dB Low power <0.3dB>28dB High frequency switches have low insertion loss and high Good insulation can be achieved. Currently, new technology regarding GaAs has high cut-off frequency. It can be used for PIN diodes with low wave numbers and low insertion loss. 3 direction sweets The RF equivalent circuits of the above are shown in FIGS. 18 and 19.

P+ 、P3 、およびP4は3つの差電源に対する入力接続である。Dl ”  2A’ およびD3Aはゼロ電流によって処理され、D およびD3Bはそれ ぞれ10mAで駆動され、P におけ2B す るRF電力はP2に伝送され、P3およびP4から絶縁される。Llは入力VS WRを減少するために挿入される。レベル2および3の伝送路は各ダイオードに 対して電流導通を交互に行うことによって選択される。オフダイオードは高絶縁 に対して一10Vでバイアスされる。P+, P3, and P4 are input connections to the three differential power supplies. DL” 2A’ and D3A are treated with zero current, D and D3B are Each is driven by 10mA, and 2B at P RF power is transmitted to P2 and isolated from P3 and P4. Ll is input VS Inserted to reduce WR. Level 2 and 3 transmission lines are connected to each diode. The selection is made by alternately conducting current between the two. Off diode is highly insulated Biased at -10V.

図20は可変電力T/Rモジュールに対するデジタル制御回路を示す。入力デー タは周波数(3ビツト)、位相(6ビツト)、送信振幅(5ビツト)、および受 信振幅(6ビツト)から構成される。これらのデータワードは入力データストロ ーブID5TBの上昇エツジにおいて入力データラッチLl−L4にラッチされ る。このとき、アナログ−デジタル変換された温度データ(3ビツト)を感知さ れたサーミスタ2001もまたラッチされる。入力データストローブは他のタイ ミングおよび制御(TRS、 TSTB、 R5TB )および電気的に消去可 能なプログラム可能な読出し専用メモリ(EEFROM)の活性、待機モード制 御を開始させる。FIG. 20 shows the digital control circuit for the variable power T/R module. input data The data contains frequency (3 bits), phase (6 bits), transmit amplitude (5 bits), and receive It consists of a signal amplitude (6 bits). These data words are input data strokes. The input data is latched by the input data latches Ll-L4 at the rising edge of the probe ID5TB. Ru. At this time, the temperature data (3 bits) converted from analog to digital is sensed. Thermistor 2001 that has been turned on is also latched. The input data strobe is timing and control (TRS, TSTB, R5TB) and electrically erasable Activation of programmable read-only memory (EEFROM), standby mode control start the process.

EEFROM Pi(701)は送信および受信モード中に必要な位相補正を行 う。送信モード中の位相補正は振幅に依存し、一方受信モード中の位相補正はゼ ロである。このEEFROM Piの内容は受信された位相に付加される。送信 および受信位相および振幅命令データはEEFROMR5から得られる。このE EFROMは3ビツトの周波数、3ビツトの温度、および6ビツトの位相によっ てアドレスされる。EEPROMP2.P4はそれぞれ動作の送信および受信モ ードに対する振幅補正データを与える。これらのデータはEEPROMP5によ って供給された振幅データに付加される。加算器A2 (727)は6ビツトの 振幅データおよび1ビツトの10dBステツプの利得制御を行う。E E PR OM P3(703)は前置駆動型利得、駆動器利得、出力路選択(+5V)、 およびFET電圧選択(+10 V)を行う。EEFROM Pi (701) performs the necessary phase correction during transmit and receive modes. cormorant. Phase correction during transmit mode is amplitude dependent, while phase correction during receive mode is zero It is b. The contents of this EEFROM Pi are added to the received phase. send and receive phase and amplitude command data are obtained from EEFROMMR5. This E EFROM uses 3 bits for frequency, 3 bits for temperature, and 6 bits for phase. address. EEPROMP2. P4 is the transmit and receive mode of operation respectively. Provides amplitude correction data for the code. These data are stored in EEPROMP5. is added to the supplied amplitude data. Adder A2 (727) is a 6-bit Performs amplitude data and gain control in 10 dB steps of 1 bit. E E PR OM P3 (703) is pre-drive type gain, driver gain, output path selection (+5V), and FET voltage selection (+10 V).

送信および受信T/Rモジュール命令はそれぞれ出力ラッチL5. L6に記憶 される。最終的な出力は次のものから構成される。The transmit and receive T/R module commands are output latch L5. Stored in L6 be done. The final output consists of:

a)5ビツトのデジタル位相 b)4ビツトのアナログ位相(デジタル−アナログ変換後)c)6ビツトのアナ ログ振幅(デジタル−アナログ変換後)d)1ビツトの10dB階段制御 e)6ビツトのアナログ振幅(デジタル−アナログ変換後)f)1ビツトの前置 駆動型利得制御 g)1ビツトの駆動利得制御 h)3ビツトの出力路選択 i)2ビツトのFET+5vおよび+10V選択位相および振幅正確度を与え、 T/Rモジュールによって追跡するために、優秀な均一性を有するGaAs処理 および、アレイを自動的に整列する外部オンライン閉ループエラー補正システム によって支援されたモジュール中の簡単な開ループエラー補正を用いることが重 要である。a) 5-bit digital phase b) 4-bit analog phase (after digital-to-analog conversion) c) 6-bit analog phase Log amplitude (after digital-to-analog conversion) d) 1-bit 10dB step control e) 6-bit analog amplitude (after digital-to-analog conversion) f) 1-bit prefix Driven gain control g) 1-bit drive gain control h) 3-bit output path selection i) provide 2-bit FET +5V and +10V selection phase and amplitude accuracy; GaAs processing with excellent uniformity for tracking by T/R module and an external online closed-loop error correction system that automatically aligns the array. It is important to use simple open-loop error correction in the module supported by It is essential.

T/Rモジュールは位相および振幅の両方の開ループおよび閉ループの補正を可 能にする。開ループ補正は位相シフト装置の全位相状態に関して位相シフトおよ び振幅エラーを補償し、さらに動作帯域幅および動作温度範囲にわたって変化を 補正する。モジュールの利得および位相は±0.5dB以内の受信および送信の 利得および基準の±5°以内の位相を与えるために全て予め較正される。The T/R module allows open-loop and closed-loop correction of both phase and amplitude. make it possible. Open-loop correction compensates for the phase shift and compensates for amplitude and amplitude errors, as well as changes over the operating bandwidth and temperature range. to correct. Module gain and phase are within ±0.5dB of receive and transmit. All are precalibrated to give gain and phase within ±5° of reference.

温度および周波数に関して高い均一性の位相および振幅勾配を有するGaAsチ ップの使用は初期位相および振幅勾配エラーがFROMによって較正された後に 装置間の追跡目標と合致するときの重要なファクターである。モジュール内の正 確な電圧調整器は入力電圧変動によりエラーを最小にする。GaAs chips with highly uniform phase and amplitude gradients with respect to temperature and frequency After the initial phase and amplitude slope errors have been calibrated by FROM, This is an important factor when matching tracking goals between devices. Positive in module Accurate voltage regulators minimize errors due to input voltage fluctuations.

この正確な開ループ位相および利得追跡方法はT/Rモジュールを構造に関係な くする。すなわち、モジュールはスペース供給でないアンテナ構造において動作 する。しかしながら、特有のスペース供給アンテナは残りの位相および振幅エラ ーをゼロにするように閉ループ監視および較正に非常に適している。This accurate open-loop phase and gain tracking method makes the T/R module structure-independent. to save. That is, the module operates in antenna structures that are not space-supplied. do. However, the unique space-feeding antenna has residual phase and amplitude errors. It is very suitable for closed loop monitoring and calibration to bring the temperature to zero.

閉ループ補正は変化する環境的条件下で延長された時間に対して低いサイドロー ブ性能を達成し維持するために長い期間のドリフトを補正するサービス中にモジ ュールに入力されることができる。Closed-loop correction provides low side-low over extended time under changing environmental conditions. module during service to correct for long-term drift to achieve and maintain performance. can be entered into the module.

T/Rモジュールの振幅および位相補正方式のブロック図が図21に示されてい る。位相補正は位相シフト装置2101を用いてアナログ位相ビットによって± 10°以内で発生され、一方利得はアナログのプログラム可能な減衰器2103 によって±0.2dBのステップで補正される。A block diagram of the T/R module amplitude and phase correction scheme is shown in Figure 21. Ru. Phase correction is performed using a phase shifter 2101 to adjust the phase by using analog phase bits. within 10° while the gain is an analog programmable attenuator 2103 is corrected in steps of ±0.2 dB.

補正器への入力は13ビツトの位相コード2105および4ビツトの振幅補正項 2107から構成される。前者は送信および受信の両モードに対する8ビツトの 位相シフト設定、2ビツトの周波数設定、および2ビツトの温度設定から構成さ れる。The input to the corrector is a 13-bit phase code 2105 and a 4-bit amplitude correction term. 2107. The former has 8 bits for both transmit and receive modes. Consists of phase shift setting, 2-bit frequency setting, and 2-bit temperature setting. It will be done.

8192X8 EEPROM 2109は4つの周波数、4つの温度、および受 信および送信の両モードに対して全部で256個の位相状態を収容する。E E  PROM 2109の出力ラインは4ビツトの位相補正2111 (1,25 ’の分解能)と4ビツトの振幅補正2113(0,25dBの分解能)に分割さ れる。8192X8 EEPROM 2109 has 4 frequencies, 4 temperatures, and A total of 256 phase states are accommodated for both transmit and transmit modes. E E The output line of PROM 2109 is 4-bit phase correction 2111 (1, 25 ’ resolution) and 4-bit amplitude correction 2113 (0.25 dB resolution). It will be done.

E E PROM 2109はモジュールの較正中に入力される全ての開ループ 補正項を含む。温度補正は平均温度感度勾配に対応するように位相および振幅を 調節するので、モジュール間の追跡は改良される。周波数入力は帯域内の振幅お よび位相リップルに対して調節する。温度センサは各モジュール制御装置ボード に位置される。E PROM 2109 contains all open loop inputs during module calibration. Includes correction term. Temperature compensation adjusts the phase and amplitude to correspond to the average temperature sensitivity slope. tracking between modules is improved. The frequency input is the in-band amplitude and and phase ripple. Temperature sensor is installed on each module controller board located in

図22を参照すると、受信較正閉ループモードにおいて、示された位置の較正ス イッチ2201によって、アレイ2203中の1つの“特有の”素子は較正のた めにアドレスされ(所定の時間において)、一方その他の全ての“特有でない” 素子は上であり、すなわち非特有の素子電圧は全てゲートでオフに制御され、そ のスイッチは送信モード位置或いは何等かの特別な高絶縁位置に設定される。較 正ホーン2205で発生し、4つのダイポールに入力する信号は特有の素子に対 して受信中のモジュールと同じモジュールを通過し、一方信号はその他の全ての 素子において排除される。Referring to FIG. 22, in the receive calibration closed loop mode, the calibration step at the indicated position Switch 2201 allows one "unique" element in array 2203 to be set for calibration. (at a given time), while all other “non-specific” The device is on, i.e. all non-specific device voltages are gated off and its The switch is set to the transmit mode position or some special high isolation position. comparison The signals generated by the positive horn 2205 and input to the four dipoles are directed to specific elements. and passes through the same module as the receiving module, while the signal passes through all other excluded in the element.

送信較正閉ループモードは送信モードでアンテナビームを整列するために使用さ れるオフラインモードである。ここで、アレイ2203の1つの特有の素子は送 信モードに設定され、増幅器2287はゲートでオンに制御され、一方その他の 全ての素子は命令モードに維持される。この方法は各素子が整列されるまで続け られる。送信時の整列は利得およびサイドローブの許容誤差の影響か受信ビーム と比較すると送信ビームはそれほどでないのであまり必要でない。このモードは 主として初期の設置中に検査として使用される。Transmit calibration closed-loop mode is used to align the antenna beam in transmit mode. offline mode. Here, one unique element of array 2203 is set to communication mode, amplifier 2287 is gated on while the other All elements are maintained in command mode. Continue this method until each element is aligned. It will be done. Alignment during transmission is affected by gain and sidelobe tolerances, or is the receive beam aligned? Compared to , the number of transmission beams is not so large, so it is not necessary. This mode is Primarily used as a test during initial installation.

送信前にビーム制御命令に続いて、先に特定化された特有素子に対して較正が行 われる。この素子はパイロットパルス較正ホーン2205から開始される信号を 受信するために受信モードで維持される。残りの素子は全て最高の絶縁位置(送 信モードまたは特別のオフ設定)に切換えられる。較正はモジュールを通過する ダウンリンク信号の測定を含む。ここで、特別の素子、すなわち特別の位相およ び利得状態の素子の位相および振幅の応答特性は予め記憶された較正値(理想的 な振幅および位相値またはアンテナ試験距離測定に基づくデータ)と比較される 。レーダ制御装置は全モジュールがサイクルを終えた後の較正データを減少する 。各素子の実際の更新補正は閉ループに基づいて次の整列サイクル中に生じる。Following beam control commands, calibration is performed on the previously identified characteristic elements prior to transmission. be exposed. This element receives a signal initiated from the pilot pulse calibration horn 2205. maintained in receive mode to receive. All remaining elements are placed in their best isolated position (transmission communication mode or special off setting). Calibration passes through the module Includes downlink signal measurements. Here, a special element, i.e. a special phase and The phase and amplitude response characteristics of the element in the amplitude and phase values or data based on antenna test distance measurements) . Radar controller reduces calibration data after all modules finish cycling . The actual update correction for each element occurs during the next alignment cycle on a closed loop basis.

以上、本発明の原理が明らかにされたので、本発明の原理から逸脱することなく 特定の状態に適応される変更は当業者には明らかである。添付請求の範囲はその ようは変更並びに上述の範囲をカバーし、本発明の真の技術的範囲によって制限 されるにすぎない。Now that the principle of the present invention has been clarified, without departing from the principle of the present invention, Modifications to adapt to particular situations will be apparent to those skilled in the art. The scope of the attached claims is As such, modifications and variations may be made to cover the foregoing scope and be limited by the true scope of the invention. It's just being done.

Po (dam) FIG、 S 周波数(GHχ) FIG、 12 FIG、 14 FIG、 l5 FIG、17 FIG、 18 制御装置から 要約書 能動開口レーダ用のC帯域送信−受信モジュールは温度、電源変化、動作帯域幅 、および位相状態によるエラーを補正するために、多重機能自己整列ゲート法に よって製造されるのか好ましい砒化ガリウムチップを使用し、位相および振幅の 開ループおよび閉ループエラー補正を用いて設けられる。Po (dam) FIG, S Frequency (GHχ) FIG. 12 FIG. 14 FIG, l5 FIG. 17 FIG. 18 from the control device abstract C-band transmit-receive module for active aperture radar is sensitive to temperature, power variations, and operating bandwidth , and a multifunctional self-aligned gate method to correct errors due to phase conditions. Therefore, using the preferred gallium arsenide chips manufactured by Provided using open-loop and closed-loop error correction.

第2の実施例において、電力出力増幅器は前置駆動型段、駆動型段、および電力 増幅器段を用いて設けられ、電力増幅器または電力増幅器および駆動器は必要で なければ回路から外すように切換えられる。増幅器のバイアスはまた必要でなけ れば低下されることができる。これは効率を増加させ温度を減少させるために行 われる。In a second embodiment, the power output amplifier includes a pre-driven stage, a driven stage, and a power output amplifier. Provided using an amplifier stage, no power amplifier or power amplifier and driver is required. If not, it can be switched out of the circuit. Amplifier bias must also be It can be lowered if This is done to increase efficiency and decrease temperature. be exposed.

この2つの実施例において、Bクラスの増幅器が好ましい。In these two embodiments, a B class amplifier is preferred.

国際調査報告international search report

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.マイクロ波電力が共通のソースから分割されるのではなく各アンテナ開口に 対して別々に増幅されるフェイズドアレイレーダシステムにおいて、各開口チャ ンネルに含まれる送信および受信モジュールは、 第1の組のT/Rスイッチング手段の端子と、位相シフト装置と、プログラム可 能な減衰器と、バッファ増幅器と、第2の組の前記スイッチング手段と、電力出 力増幅器とが第2の組の前記スイッチング手段の送信位置において送信機入力端 子とサーキュレータとの間に直列に接続され、前記サーキュレータをアンテナ開 口に接続する手段を備え、前記サーキュレータと送信位置における接地の間に接 続されている前記T/Rスイッチング手段の第3の組の端子と、低雑音増幅器と 、前記第1の組の端子の第2の位置と、前記位相シフト装置と、前記プログラム 可能な減衰器と、前記バッファ増幅器と、前記第2の組の端子の第2の位置とが 前記スイッチング手段の受信位置において前記アンテナ開口と受信機出力端子と の間に直列に接続され、位相、周波数、温度、および振幅補正入力を用いて、位 相状態、減衰範囲、周波数、および温度に関する短い期間の変化に対して送信お よび受信された信号を補正するために、閉ループデジタルおよびアナログ位相補 正ファクタを前記位相シフト装置に与え、閉ループ補正ファクタを前記プログラ ム可能な減衰器に与える制御装置手段を具備していることを特徴とする送信−受 信モジュール。1. Microwave power is distributed to each antenna aperture rather than being split from a common source. In a phased array radar system, each aperture channel is amplified separately. The transmit and receive modules included in the channel are a first set of T/R switching means terminals, a phase shifting device and a programmable a buffer amplifier; a second set of said switching means; and a power output a power amplifier and a transmitter input at the transmitting position of said switching means of the second set; connected in series between the antenna and the circulator, and the circulator is connected in series between the antenna and the circulator. means for connecting to the circulator and the ground at the transmitting location; a third set of terminals of the T/R switching means connected to each other; and a low noise amplifier. , a second position of the first set of terminals, the phase shift device, and the program. a possible attenuator, the buffer amplifier, and a second position of the second set of terminals. the antenna aperture and the receiver output terminal at the receiving position of the switching means; with phase, frequency, temperature, and amplitude correction inputs. transmit and transmit over short period changes in phase conditions, attenuation range, frequency, and Closed-loop digital and analog phase compensation to correct the read and received signals. A positive factor is applied to the phase shifter and a closed loop correction factor is applied to the program. transmitting-receiving device characterized in that it comprises controller means for providing an attenuator capable of communication module. 2.EEPROMは長い期間の補正に対してモジュールの較正中入力される全て の開ループ補正項を記憶する前記制御装置の開ループ補正手段を用いる請求項1 記載の送信−受信モジュール。2. The EEPROM stores all input during module calibration for long term corrections. Claim 1, wherein the open loop correction means of the control device stores an open loop correction term of Send-receive module as described. 3.前記第1の組の端子は、前記送信位置が前記送信機入力端子を前記位相シフ ト装置の入力に接続し、前記受信位置が前記低雑音増幅器の出力を前記位相シフ ト装置の入力に接続し前記バッファ増幅器の出力を送信機入力端子に接続する二 極双投スイッチであり、このモードにおいて受信機出力端子として機能する請求 項1記載の送信−受信モジュール。3. The first set of terminals is arranged such that the transmitting position connects the transmitter input terminal to the phase shifter. the output of the low noise amplifier is connected to the input of the two terminals connected to the input of the transmitter and the output of the buffer amplifier to the transmitter input terminal; This is a pole double-throw switch and functions as a receiver output terminal in this mode. The transmitting-receiving module according to item 1. 4.前記第1の組の端子は、前記送信位置が前記送信機入力端子を前記位相シフ ト装置の入力に接続し、前記受信位置が前記低雑音増幅器の出力を前記位相シフ ト装置の入力に接続し前記バッファ増幅器の出力を送信機入力端子に接続する二 極双投スイッチであり、このモードにおいて受信機出力端子として機能する請求 項2記載の送信−受信モジュール。4. The first set of terminals is arranged such that the transmitting position connects the transmitter input terminal to the phase shifter. the output of the low noise amplifier is connected to the input of the two terminals connected to the input of the transmitter and the output of the buffer amplifier to the transmitter input terminal; This is a pole double-throw switch and functions as a receiver output terminal in this mode. Transmission-reception module according to item 2. 5.前記プログラム可能減衰器は前記制御装置からのアナログ補正情報の受信用 のアナログ減衰器およびそれと直列に接続された前記制御装置からのデジタル補 正情報の受信用のデジタル減衰器から構成されている請求項3記載の送信−受信 モジュール。5. The programmable attenuator is for receiving analog correction information from the controller. analog attenuator and a digital complement from said control device connected in series with it. 4. The transmitter-receiver according to claim 3, comprising a digital attenuator for receiving positive information. module. 6.前記電力出力増幅器は前置駆動増幅器と、駆動増幅器と、前記第2の組の端 子の送信端子から第4のスイッチング手段の端子の組を通って前記サーキュレー タに直列に接続された電力増幅器とを具備し、前記第4のスイッチング手段は単 極三投スイッチであり、前記サーキュレータに接続された固定された端子および 前記前置駆動器、駆動器、および電力増幅器の出力の1つにそれぞれ接続された 3つの可動端子を有し、前記電力増幅器に対する接続は直列であり、駆動器およ び前置駆動増幅器に対する接続は付加的な単極双投スイッチを通り、前記付加的 な単極双投スイッチおよび前記第4のスイッチング手段を切換える前記制御装置 のEEPROMを具備し、それは使用された多数T/Rモジュールによって生じ た電力消費および温度を減少するために必要でなければ前記電力増幅器または前 記電力増幅器および駆動増幅器を直列から外すように切換える請求項5記載の送 信−受信モジュール。6. The power output amplifier includes a predrive amplifier, a drive amplifier, and an end of the second set. The circuit passes from the transmission terminal of the child through the set of terminals of the fourth switching means. and a power amplifier connected in series with the fourth switching means. It is a three-pole three-throw switch, with fixed terminals connected to said circulator and each connected to one of the outputs of said predriver, driver, and power amplifier. It has three movable terminals, the connection to the power amplifier is in series, the driver and Connections to the predrive amplifier and predrive amplifier are made through an additional single-pole double-throw switch. a single-pole double-throw switch and the control device for switching the fourth switching means; EEPROM, which is generated by multiple T/R modules used. The power amplifier or 6. The transmission of claim 5, wherein the power amplifier and the drive amplifier are switched out of series. Communication-receiving module. 7.制御装置スイッチは一方では前記前置駆動器、駆動器、および電力増幅器の バイアス接続に接続され、他方では2つ以上の異なる電力レベルに接続され、さ らに電力消費および温度を再び減少することが可能であるときにバイアスを減少 する前記バイアス接続のバイアスを変化し前記制御装置スイッチを切換える前記 制御装置手段に接続される請求項6記載の送信−受信モジュール。7. The control device switch on the one hand controls the predriver, the driver and the power amplifier. One side is connected to a bias connection, the other side is connected to two or more different power levels, and the Reduce bias when it is possible to further reduce power consumption and temperature again changing the bias of the bias connection and switching the controller switch; 7. A transmitter-receiver module as claimed in claim 6, connected to controller means. 8.もし必要でなければ前記1つ以上の増幅器を直列から外すように選択的に切 換える手段と直列に接続されたバイアス接続をそれぞれ有する復数の増幅器と、 電力消費および温度を減少することが可能であるときバイアスを減少する電源と 前記バイアス接続の間に接続されたスイッチング手段から構成される増幅器。8. selectively disconnecting said one or more amplifiers out of series if not needed; a plurality of amplifiers each having a bias connection connected in series with means for switching; When it is possible to reduce power consumption and temperature, it is possible to reduce power supply and bias. An amplifier comprising switching means connected between said bias connections. 9.前置駆動増幅器と、駆動増幅器と、電力増幅器から構成され、必要でなけれ ば前記電力増幅器または、前記駆動増幅器および前記電力増幅器を直列から外す ように切換える手段と直列に接続され、前記前置駆動器、駆動器、および電力増 幅器のバイアス接続と、電力消費および温度を域少することが可能であるときバ イアスを減少する電源と前記バイアス接続の間に接続されたスイッチング手段か ら構成される増幅器。9. It consists of a pre-drive amplifier, a drive amplifier, and a power amplifier. For example, the power amplifier or the drive amplifier and the power amplifier are removed from series. said predriver, driver, and power increaser are connected in series with means for switching such that said predriver, driver, and power Bias connections in amplifiers and buffers when possible to reduce power consumption and temperature. switching means connected between the power supply and said bias connection to reduce bias An amplifier consisting of 10.前記電力出力増幅器はさらに効率を増加させ温度を減少させるBクラスで ある請求項1記載の送信−受信モジュール。10. The power output amplifier is B class which further increases efficiency and reduces temperature. 2. A transmitting-receiving module as claimed in claim 1. 11.前記前置駆動器、駆動器、および電力増幅器はさらに効率を増加させ温度 を減少させるBクラスである請求項6記載の送信−受信モジュール。11. The predriver, driver, and power amplifier further increase efficiency and reduce temperature. 7. A transmitting-receiving module according to claim 6, which is of B class. 12.前記前置駆動器、駆動器、および電力増幅器はさらに効率を増加させ温度 を減少させるBクラスである請求項7記載の送信−受信モジュール。12. The predriver, driver, and power amplifier further increase efficiency and reduce temperature. 8. The transmitting-receiving module according to claim 7, being of B class. 13.前記前置駆動器、駆動器、および電力増幅器はさらに効率を増加させ温度 を減少させるBクラスである請求項8記載の増幅器。13. The predriver, driver, and power amplifier further increase efficiency and reduce temperature. 9. An amplifier as claimed in claim 8, which is of B class. 14.前記前置駆動器、駆動器、および電力増幅器はさらに効率を増加させ温度 を減少させるBクラスである請求項9記載の増幅器。14. The predriver, driver, and power amplifier further increase efficiency and reduce temperature. 10. The amplifier of claim 9, which is a B-class amplifier that reduces . 15.前記電力出力増幅器はさらに効率を増加させ温度を減少させるように多重 機能自己整列ゲート法によって構成される請求項10記載の送信−受信モジュー ル。15. The power output amplifiers can be multiplexed to further increase efficiency and reduce temperature. Transmit-receive module according to claim 10, constructed by functional self-aligning gating method. Le. 16.前記T/Rスイッチング手段、前記位相シフト装置、前記プログラム可能 減衰器、および前記バッファ増幅器はさらに効率を増加させ温度を減少させるた めに多重機能自己整列ゲート法によって構成される請求項10記載の送信−受信 モジュール。16. the T/R switching means, the phase shift device, the programmable The attenuator and buffer amplifier further increase efficiency and reduce temperature. 11. The transmitter-receiver according to claim 10, constructed by a multifunctional self-aligning gate method for module. 17.前記前置駆動器、駆動器、および電力増幅器はさらに効率を増加させ温度 を減少させるために多重機能自己整列ゲート法によって構成される請求項11ま たは12記載の送信−受信モジュール。17. The predriver, driver, and power amplifier further increase efficiency and reduce temperature. 11. The method of claim 11 is constructed by a multifunctional self-aligning gate method to reduce the or 12. 18.前記T/Rスイッチング手段、前記位相シフト装置、前記アナログ減衰器 、前記デジタル減衰器、および前記バッファ増幅器はさらに効率を増加させ温度 を減少させるために多重機能自己整列ゲート法によって構成される請求項11ま たは12記載の送信−受信モジュール。18. The T/R switching means, the phase shift device, and the analog attenuator , the digital attenuator, and the buffer amplifier further increase efficiency and reduce temperature. 11. The method of claim 11 is constructed by a multifunctional self-aligning gate method to reduce the or 12. 19.前記前置駆動器、駆動器、および電力増幅器はさらに効率を増加させ温度 を減少させるために多重機能自己整列ゲート法によって構成される請求項13ま たは14記載の送信−受信モジュール。19. The predriver, driver, and power amplifier further increase efficiency and reduce temperature. 14. The method of claim 13 is constructed by a multifunctional self-aligning gate method to reduce the or 15.
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