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7.1 引言相控阵雷达多功能雷达早期的雷达系统采用由多个独立辐射器组成的阵列天线。这种天线的起源可追溯到 20世纪初 [1][2][3] 。天线的性能由各个辐射器的几何位置及其激励幅度和相位来决定。 随着雷达发展到较短的波长，阵列天线就由较为简单的天线所代替，例如抛物反射面天线。对于现代雷达的应用，电控移相器和开关的出现再次把人们的注意力吸引到阵列天线上。现在孔径激励可以通过控制多个单元的相位来调制，从而产生电扫描的波束。本章将主要研究这种形式的阵列。快捷而精确地转换波束的能力使雷达能够在时间上交错地，甚至同时地完成多种功能。电控阵列雷达可以跟踪多批目标，使用射频能量照射多个目标，并引导导弹飞向它们。通过自动目标选择，完成全部半球空域的搜索，并转为跟踪。这种类型的雷达甚至可把高增益波束指向远距离的接收机和发射机，从而传送信息，因而它还可以用做通信系统。实现这种完美的灵活性是可能的。在总使用时间和所给定的范围内，搜索和跟踪率可以调整到最佳以适应特定情况。通过改变天线波束宽度，可以实现用较小的增益更迅速地搜索某些区域。发射频率随意在脉间改变，或者在脉内编码，都有可能使频率捷变。分布在孔径上的多部放大器可以产生非常大的功率。电控阵列天线能够给雷达提供所需的灵活性，以最适应于特定任务的方式完成各种不同的特殊功能，并能有效地在自动管理和控制能力范围内自适应地编排各种功能。

低噪声放大器（1）多级线性放大器的设计要求级联的级具有适当的器件尺寸以保持低的内部调制失真。（2）第一级前的输入端电路损失使设计的噪声系数变差， 因此， 一些设计采用片外匹配。（3）低噪声系数要求偏置状态接近于 FET 的夹断电压。当 FET 偏置接近夹断时，增益和噪声系数主要取决于夹断电压。由于用同一晶片制造的器件的夹断电压可能有明显的差异，所以必须仔细选择偏置条件。为了获得重复性，通常要牺牲增益和噪声系数。功率放大器（1）总栅极周长通常非常重要。对于高功率设计，呈现在末端器件的负载阻抗必须细致选择，以便使输出功率和效率最大。 （2）末级输出电路的损耗能大大减小输出功率和降低效率。对于给定的设计，要使输出最大，片外匹配是必须的。 （3）砷化镓导热性差。功率 FET的设计要考虑散热问题，芯片必须充分散热。 （ 4）对于高效的多级系统的设计，放大器的末级先于前一级到达饱和是必要的。这一点在电路设计中必须强调。收发开关（1）对于开关应用，应对 FET 的设计进行选择，以便使 FET 的通断电阻比尽可能大。沟道的长度决定了导通状态的电阻，进而决定了器件的插入损耗。在短栅极长度（导致较低产品率）和插入损耗间的权衡必须进行论证。 （ 2）寄生漏源电容值将影响器件断开状态的隔离度。 这个电容量在很大程度上取决 FET 几何结构的源漏间距。 临界应用通常只用在收发模块的前端开关结构中，即在接收低噪声放大器之前或发射放大器之后。移相器移相器的设计通常采用开关线或负载线的电路结构来实现多位相移，电路结构采用分布传输线元件或集中参数等效电路。 开关线结构依赖于 FET 开关来切换电路输入输出端传输线的长度， 并主要用于需要小芯片面积的高频段。 负载线结构使用开关 FET 的寄生特性作为电路元件以产生所需的相位变化。

着目标，而且不考虑信号检测的统计特性。 1943 年 D. O. North [2] 在以军事安全密级发表的经典报告中简述了统计信号检测的基础理 论。（这篇报告直到 1963 年才在《 IEEE 汇刊》上再次发表。

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