1. 组件设计
1.1电路原理
T/R组件由5通道收发支路和一分五功分网络构成。每个通道包含六位移相器、六位衰减器、收发开关、限幅器、低噪声放大器以及功率放大器等器件，由于小型化的要求，组件内部器件均采用MMIC芯片构成。
T/R的原理模型见图1。
图1 组件原理模型图
单通道组件内部公共部分包含六位数控移相器、开关、环行器、耦合检波和滤波器，实现收发的分时切换工作、发射检波、发射谐波抑制和接收干扰滤除。接收支路要求单通道增益（14±1）dB，噪声系数≤3dB；电路由两级低噪声放大器、六位数控衰减器组成。
实现接收信号的限幅放大、幅相的加权。低噪声放大器的指标将起关键影响，增益越高、噪声系数越小，系统性能越好。
发射支路要求功率≥20W，效率≥35%；电路驱动放大器、功率放大器等部分组成，功率放大器的功率和效率是决定组件性能的关键指标，它的效率越高，系统的效率越高。
1.2仿真计算
T/R组件基于小型化设计要求，传输线均采用微带线制作，微带结构的传输线更适用于平面电路结构体积小。
一分五功分网络采用一分六微带功分器功分器实现，将多余的端口连接匹配负载，图2为该功分网络模型，该功分网络的隔离度达到18dB以上。通过仿真软件和实测获得的数据对比在图3给出，两者能够比较好的吻合。
图2 功分网络模型图
图3 功分网络仿真和测试值对比
接收支路的级联计算指标见表1所示，单通道增益设计值16dB左右（包含功分器损耗），噪声系数2.8dB；实测时通过增加可调衰减器将增益控制在（14±1）dB。
表1 接收增益、噪声级联计算值
表2 发射输出功率、效率计算值
1.3 结构和热仿真
T/R组件的结构设计需要考虑安装、散热、重量、可靠性等问题。
5通道的T/R组件模块采用了大量的裸芯片以提高组件封装密度，因此必须对T/R模块进行密封设计，以隔绝外部恶劣的工作环境的影响，保证其长期可靠性和稳定性。外壳选用铝壳体并采用激光封帽的方式。
组件的主要热源来自与功率放大模块的热耗，系统采用液冷方式进行散热，采用Flotherm热仿真软件计算管芯温度，当液冷板控制在壳温50℃时，组件的管芯温度小于80℃，如图4所示，该结构方案能够很好的实现热控制。
图4 功放管芯热仿真图
2. 组件的实现5通道T/R组件的结构实现图如图5所示，包含5通道T/R模块和滤波器模块，模块之间采用双阴互连。
图5 5通道T/R组件结构图
接收通道测试结果如图6所示，增益13.6dB～14.3dB，噪声系数2.3dB～2.9dB。发射通道测试结果如图7所示，输出功率在43.5dBm～44.4dB，组件效率35.6%~39.6%。
图6 组件接收指标测试
图7 组件发射指标测试
3. 结论
本文介绍了C波段T/R组件的设计与实现，通过仿真软件对组件中的微带电路进行仿真并制作样品实测，来验证指标中隔离度、插损等指标。组件的功率放大器采用氮化镓工艺实现，在获得大功率的同时获得的组件效率大于36%以上。最终实现的T/R组件体积95mm×88mm×9.4mm、连接腔体滤波器后体积为160mm×88mm×15mm，满足应用要求。