世界**微米波元部件發(fā)展縱覽
毫米波是介于微波與光波之
間的電磁波,通常毫米波頻段是指30～3000GHz頻率范圍,相應(yīng)的波長(zhǎng)為1cm～1mm。由于毫米波介于微波與光波之間的過(guò)渡頻段上,因此它具有微波和光波的特性。毫米波電子系統(tǒng)具有以下特性：
小天線孔徑具有較高天線增益;
高的跟蹤精度和制導(dǎo)精度;
不易受電子干擾;
低角跟蹤時(shí),多徑效應(yīng)和地雜波干擾小;
多目標(biāo)鑒別性能好;
雷達(dá)分辨率高;
大氣衰減“諧振點(diǎn)”頻率可作保密傳輸?shù)取?/li>
由于這些特性,毫米波主要應(yīng)用在要求結(jié)構(gòu)小、重量輕、分辨率高、作用距離近和具有良好的多卜勒處理特性的場(chǎng)合。與微波系統(tǒng)比,毫米波受惡劣氣候條件的限制,但其分辨率高,結(jié)構(gòu)輕小;與紅外和可見(jiàn)光比,沒(méi)有它們那樣高的分辨率,但通過(guò)煙霧灰塵的傳播特性較好。象任何其他工程一樣,系統(tǒng)設(shè)計(jì)要著眼于其優(yōu)點(diǎn)避其缺點(diǎn)。
目前毫米波在導(dǎo)彈制導(dǎo)、雷達(dá)、輻射測(cè)量學(xué)、遙感、射電天文、地面通信、衛(wèi)星通信、電子對(duì)抗、生物學(xué)中都得到了應(yīng)用,在這些應(yīng)用中毫米波元部件得到了進(jìn)一步發(fā)展。
在源方面,無(wú)論是固態(tài)的還是真空管類(lèi)型的都可獲得。
固態(tài)雪崩管已進(jìn)行了廣泛的研究,現(xiàn)在可工作在300GHz以上。目前雪崩二極管脈沖工作達(dá)到的水平：35GHz輸出功率大于15瓦,脈寬100毫微秒;94GHz輸出10瓦,脈寬100毫微秒;215GHz輸出功率520毫瓦。
在過(guò)去幾年里固態(tài)源最明顯的改進(jìn)是具有更高的功率輸出,以及可以在更高的頻率上工作。從3～230GHz內(nèi),可以使用雪崩振蕩器,在40GHz其典型的效率為5%,而在100GHz上則低于1%。單管振蕩器連續(xù)波輸出大約為500mw(40GHz)到10 mw(230GHz)之間,通過(guò)合成可達(dá)到瓦級(jí)(60 GHz）,峰值功率可以達(dá)到幾十瓦。從微波范圍到高達(dá)100 GHz的頻率可以使用耿氏振蕩器,雖然其功率比雪崩管低些,但它具有很純的譜,它作為接收機(jī)本振和實(shí)驗(yàn)室信號(hào)源,得到了廣泛的應(yīng)用。100GHz以上研究工作已轉(zhuǎn)向磷化銦耿氏二極管振蕩器。
在中功率應(yīng)用可以用固態(tài)功率合成得到,不過(guò)某些場(chǎng)合還是用電子管。
反射速調(diào)管是低噪音、高可靠的毫米波源,能夠進(jìn)行機(jī)械調(diào)諧和電子調(diào)諧,常用于頻率和相位自動(dòng)微調(diào)系統(tǒng)中。
磁控管最高工作頻率可達(dá)220GHz,其功率可達(dá)1KW(140 GHz)、6KW(95 GHz)、10KW(70 GHz),125KW(35 GHz),典型的工作比為0.0002～0.0005,效率為10%。壽命已提高,通常可達(dá)100～200小時(shí)。
分布作用振蕩器(EIO)可用在高達(dá)300GHz頻率上,其優(yōu)點(diǎn)是工作頻率范圍寬(18～270GHz),
