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摘 要： 本文介绍了收发组件的工作原理，并针对故障进行理论分析总结，由于相控阵雷达通常由上百甚至上千个收发组件构成，因此，分析收发组件的系统故障对生产有重要的意义。
关键词： 收发组件；加工制造；系统故障
0 引言
通常，我们将具有收、发信号放大功能及与之相应的一些电路功能组合在一起的电路称收发组件。而在大型有源相控阵雷达中，收发组件的数量成千上万，它的性能直接影响雷达天线的性能指标。收发组件在批量生产时，数量大、测试指标多、组件控制信号繁杂，故障表现形式不定。因此，分析收发组件故障对降低调试人员工作强度，缩短调试、测试周期、降低生产成本有重要意义。
1 工作原理
收发组件为收发共用有源设备，具有发射功率放大、接收信号放大、收发转换、阵面幅度修正和移相控制、波速扫描等功能，技术上覆盖微波电路，数字控制电路等方面。典型T/R组件的构成框图如图一。
收发组件在相控阵雷达系统中主要完成通过天线向外辐射微波大功率能量，并接收回波小信号，进行低噪声放大处理；同时通过其移相器和数控衰减器等电路，实现雷达有源天线系统发射波束和接收波束在空中的形成，并实现雷达系统对波束的有序调配与控制。
图一 典型T/R组件的构成框图
2 故障分析
为了满足高控制精度，高功率密度的指标要求，组件的设计、选材、加工都异常复杂。而在组件的加工中由于元器件的离散性等一系列因素，导致组件会出现不同故障。
2.1 接收通道不满足指标
接收通道主要有收发隔离度、接收衰减精度、接收移相精度、动态范围、增益、噪声系数等参数测试。遇到接收通道增益不满足指标应从以下几个方面分析。
1）测试结果没有任一指标满足要求时，则先检查组件工作电压，电压正常后则根据软件的约定检查，组件的数字控制电路是否正常，如果不正常，则需重新加载程序编程。
2）收发隔离度不正常，检查收发选择开关的装接方向是否正常、外围电路的选用是否合适、各个引脚的对地电阻值不能短路、检查工作电压及控制电路（见表一）是否正常，如果都正常，则就判断为收发开关损坏。
表一 开关控制电路0为低电平1为高电平
3）接收衰减精度不正常，通常我们采用均方根的计算办法衡量衰减精度的好与差，而均方根是一个统计数学值，按下式进行计算：
式中，N为总态数，Θi和Θ0分别为测量衰减量和标准衰减量。
当衰减精度差时，首先检查器件安装方向应正确、连接线无漏缺、各个引脚对地不能短路、相邻引脚不能短接，检查工作电压及控制电路，通过控制电路变换衰减器的控制时序，如果是8位衰减器，控制电路选择20，则8位控制时序由低到高D0D1D2D3D4D5D6D7对应值为00101000（0为低电平1为高电平），如果都正常，则就判断为衰减器损坏。
4）动态范围、增益不正常，其他指标正常，则① 检查低噪声放大器的工作电压；② 检查低噪声放大器的输入输出引脚的电阻值均不能短路；③ 将低噪声放大器从组件系统拆卸进行单独指标测试。
2.2 发射通道不满足指标
发射通道指标有发射输出功率、发射移相精度、发射波形参数、发射功率调节范围、发射电流等，实际工作中，发射通道不满足指标应从以下几个方面分析。
1）检查各级放大器的工作电压是否正常，观察各级放大器的电流在加射频激励和不加射频激励的变化，以此来判断对应级放大器是否工作。
2）采用频域分析法，观察信号的振幅随频率的变化规律。本文的信号为周期信号，且信号是定义在（-∞，+∞）区间，每隔一定时间T，按相同规律重复变化的信号，测试信号表示为：
f（t）=f（t+mT）（2）
式中m为任意常数，T为信号的周期，角频率为Ω=2π/T，当其满足狄里赫利条件时，分解成傅立叶级数为：
F（t）=
……
式中，an、bn为傅立叶系数，an为f（t）中余弦分量的系
数，bn为正弦分量的系数。
若以频率为横坐标，以各谐波振幅An为纵坐标，可得到振幅频谱图，如图二示。
图二 振幅频谱图
借助频谱分析仪对放大器的输入、输出信号大小进行测试，得到放大器的增益GAIN=POUT-PIN（4）
如果：GAIN>0但GAIN 3）对组件接收通道的指标进行确认，如果故障出在组件的收发公用电路，则在接收通道工作时故障定位相对直观。
3 结论
本文介绍了收发组件的工作原理，并针对收发组件故障进行分析，通过分析总结收发组件故障，有效提高了收发组件调试工作效率，对降低调试人员工作强度，缩短调试、测试周期、降低生产成本有重要意义。
参考文献：
[1]张光义、赵玉洁，相控阵雷达技术，北京电子工业出版社，2006，12.
[2]张德智等，一种S波段T/R组件的设计与制造，现代雷达，2008，2.
关键词： 收发组件；加工制造；系统故障
0 引言
通常，我们将具有收、发信号放大功能及与之相应的一些电路功能组合在一起的电路称收发组件。而在大型有源相控阵雷达中，收发组件的数量成千上万，它的性能直接影响雷达天线的性能指标。收发组件在批量生产时，数量大、测试指标多、组件控制信号繁杂，故障表现形式不定。因此，分析收发组件故障对降低调试人员工作强度，缩短调试、测试周期、降低生产成本有重要意义。
1 工作原理
收发组件为收发共用有源设备，具有发射功率放大、接收信号放大、收发转换、阵面幅度修正和移相控制、波速扫描等功能，技术上覆盖微波电路，数字控制电路等方面。典型T/R组件的构成框图如图一。
收发组件在相控阵雷达系统中主要完成通过天线向外辐射微波大功率能量，并接收回波小信号，进行低噪声放大处理；同时通过其移相器和数控衰减器等电路，实现雷达有源天线系统发射波束和接收波束在空中的形成，并实现雷达系统对波束的有序调配与控制。
图一 典型T/R组件的构成框图
2 故障分析
为了满足高控制精度，高功率密度的指标要求，组件的设计、选材、加工都异常复杂。而在组件的加工中由于元器件的离散性等一系列因素，导致组件会出现不同故障。
2.1 接收通道不满足指标
接收通道主要有收发隔离度、接收衰减精度、接收移相精度、动态范围、增益、噪声系数等参数测试。遇到接收通道增益不满足指标应从以下几个方面分析。
1）测试结果没有任一指标满足要求时，则先检查组件工作电压，电压正常后则根据软件的约定检查，组件的数字控制电路是否正常，如果不正常，则需重新加载程序编程。
2）收发隔离度不正常，检查收发选择开关的装接方向是否正常、外围电路的选用是否合适、各个引脚的对地电阻值不能短路、检查工作电压及控制电路（见表一）是否正常，如果都正常，则就判断为收发开关损坏。
表一 开关控制电路0为低电平1为高电平
3）接收衰减精度不正常，通常我们采用均方根的计算办法衡量衰减精度的好与差，而均方根是一个统计数学值，按下式进行计算：
式中，N为总态数，Θi和Θ0分别为测量衰减量和标准衰减量。
当衰减精度差时，首先检查器件安装方向应正确、连接线无漏缺、各个引脚对地不能短路、相邻引脚不能短接，检查工作电压及控制电路，通过控制电路变换衰减器的控制时序，如果是8位衰减器，控制电路选择20，则8位控制时序由低到高D0D1D2D3D4D5D6D7对应值为00101000（0为低电平1为高电平），如果都正常，则就判断为衰减器损坏。
4）动态范围、增益不正常，其他指标正常，则① 检查低噪声放大器的工作电压；② 检查低噪声放大器的输入输出引脚的电阻值均不能短路；③ 将低噪声放大器从组件系统拆卸进行单独指标测试。
2.2 发射通道不满足指标
发射通道指标有发射输出功率、发射移相精度、发射波形参数、发射功率调节范围、发射电流等，实际工作中，发射通道不满足指标应从以下几个方面分析。
1）检查各级放大器的工作电压是否正常，观察各级放大器的电流在加射频激励和不加射频激励的变化，以此来判断对应级放大器是否工作。
2）采用频域分析法，观察信号的振幅随频率的变化规律。本文的信号为周期信号，且信号是定义在（-∞，+∞）区间，每隔一定时间T，按相同规律重复变化的信号，测试信号表示为：
f（t）=f（t+mT）（2）
式中m为任意常数，T为信号的周期，角频率为Ω=2π/T，当其满足狄里赫利条件时，分解成傅立叶级数为：
F（t）=
……
式中，an、bn为傅立叶系数，an为f（t）中余弦分量的系
数，bn为正弦分量的系数。
若以频率为横坐标，以各谐波振幅An为纵坐标，可得到振幅频谱图，如图二示。
图二 振幅频谱图
借助频谱分析仪对放大器的输入、输出信号大小进行测试，得到放大器的增益GAIN=POUT-PIN（4）
如果：GAIN>0但GAIN
3 结论
本文介绍了收发组件的工作原理，并针对收发组件故障进行分析，通过分析总结收发组件故障，有效提高了收发组件调试工作效率，对降低调试人员工作强度，缩短调试、测试周期、降低生产成本有重要意义。
参考文献：
[1]张光义、赵玉洁，相控阵雷达技术，北京电子工业出版社，2006，12.
[2]张德智等，一种S波段T/R组件的设计与制造，现代雷达，2008，2.