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摘要：对于高集成、轻小型化满足高性能使用需求的收发模块，其扩充灵活能够构建所需的多个通道阵列，得以大量生产投入应用。本文对收发模块生产过程中，遇到典型问题处理具有一定的指导和借鉴意义。
关键词：信号判别；电流诊断；阻值诊断
1.引言
现代雷达系统开发研制的相控阵雷达技术具有诸多的优点，备受各方的重视和关注，如可扩充性能良好、能够实现模块化频率捷变等，对于有源干扰具有较强的抵抗性能，其基本结构的电路收发模块（简称收发模块）是一种集合了微波、模拟、数字相结合的综合性多功能电路模块，决定了数字阵列模块具有非常优异的功能。
2.收发模块原理
收发模块具有一体化射频收发单元基于完全相同的模拟收发通道，电路模块本身共用相同的宽带低噪声放大器、宽带功率放大器、变频放大电路和滤波器。基于通道增益的合理分配，采用有源混频方式，收发增益控制电路也集成于其中；具有变频、放大的功能，利用工作信号与本振信号进行混频，完成信号频率的搬移；发射时在满足雷达饱和大功率输出的同时，使得功率放大器工作在线性区，保证了通信所需的较高线性度。通过与控制中心的合理设计，构成了多路收发功能相对独立的基础实现了扩展与应用。图1是收发模块工作原理框图：
收发模块是构成这种新型的相控阵雷达的基础模块，在有限的空间里组合，结构满足了多样性需求。随着大批量的应用，也遇到了几种常见的问题。
3.收发模块典型问题分析与处理
3.1 信号判别
采用连接频谱仪开口的电缆作为信号探针，与已知固定点的信号值作对比，由此判断故障位置。在系统上变频工作模式下，中频信号IF输入正常，二本振（LO2）与中频信号混频出差频信号输出，经过声表滤波器与一本振（LO1）混频，而此时无射频信号输出；在系统下变频工作模式下，射频信号RF由限幅低噪声放大器处理后到RF射频滤波器进行滤波，然后进与一本振（LO1）混频输出，而此时发现变频放大电路引脚无信号输出，由此判断集成块电路出现故障。
由于对变频放大电路底部大面接地，要求刷焊膏的量非常苛刻，机器在大批量贴装过程中，板子上刷锡的量导致偏差，在回流焊过程中锡量溢出，从而形成上述故障。
3.2电流诊断
静态电流一般是一个恒定的值，收发模块通电测试时电源电流显示偏差现象，正常电流为160±20mA，偏大了约30mA，如图2：
针对电流值偏大现象，主要检查收发模块上集成块情况，用万用表先从电容、电阻和电感查起，每判断一个电容和电阻后用三用表测量一下电源对地是否短路；如果不是电容电阻引起的短路，再测量集成块周围阻值是否有变化；也可能为周围电路不正常，某个细间距器件焊接桥连现象，如图3。桥连现象是波峰焊接过程中最常见的一种焊接缺陷，造成这种缺陷产生的因素很多，可以在焊膏印刷、焊接等工艺参数过程控制等细节过程中改善；还有一种可能是因污物造成，在操作过程中疏于辅助材料的管控，在清洗时又未能完全清除，造成辅助材料与水的结合物附着在微带周围，造成假短路现象，在通电测试时表现为电流偏大。
3.3阻值診断
利用特定参数问题进行判断将大大提高故障定位的速度和准确度，用万用表测定时，收发模块上某些探测点通过测量电阻来判定其中某个芯片存在故障，比如图1中变频放大电路管脚1为N1芯片的电源端口，管脚5和管脚16为N3的电源端口，管脚14为N4电源端口，管脚15为N4到VGC端口，管脚20为N2的电源端口。然后用万用表检测故障范围内所有关联点的对地电阻值，这些典型值K1、K5、K16、K14、K15、K20对地电阻值应大于5MΩ。一般情况在检测时，如果发现电阻值超过典型值的范围，则基本可以判断该点处连接的集成块已损坏。
3.4常见问题
微波信号容易产生辐射、衍射、空间耦合，同时对接地、阻抗匹配要求高。在某些特定的环境下对于某些频点和频段，微波的放大电路构成正反馈电路，最终造成微波放大电路振荡，振荡产生条件： ，消除振荡，目的就是要破坏振荡产生的条件。
腔体内集成大量的器件，在有限的空间内产生高密度的电磁波辐射，在信号放大、传输及匹配过程中，电磁兼容要求较高，稍有不慎就会产生腔体效应。解决腔体效应的方法常用的有3种：直接屏蔽法、采取隔离法、利用吸波材料。
阻抗不匹配、以及微波的空间辐射及干扰在某些频点构成正反馈电路，最终造成这些频点输出信号振荡。尤其是功率模块接地不良时，容易导致振荡，应采取适合高频特性的接地方式，达到最佳的匹配状态。
3.5网板印刷
批量生产主要是先用网板对PCB裸板刷印焊膏，在置于SMT的贴片机进行器件贴装，再经回流焊炉焊接。若焊膏刷印不均或焊膏位置达不到预设，导致器件焊接不良、短路等问题，而焊膏的量由网板的网孔决定，网板不同程度的形变致使网孔尺寸大小已经偏离标准尺寸，刷出来的焊膏形状存在缺陷。网板的网孔已出现了不同程度的形变损伤，在刷焊膏时部分模块网板焊膏不均，如图4所示网板已变形。
4.结束语
收发模块体积小、集成度高，由许多功能器件、单元组成的有机整体，其每一个个体单元的质量都会影响到整个产品的质量，尤其是在产品已经装配完成时才发现器件质量时，造成的问题判断、返工的成本就非常高，早发现，早闭环，为制造精品竭力所能。
参考文献：
[1]丁鹭飞，耿富录.雷达原理[M].西安：西安电子科技大学出版社，2005：0354-8.
[2]吴曼青.数字阵列雷达的发展与构想[J].雷达科学与技术，2008（6）：401-403.
[3]王才华，张德智，张卫清.一种S波段数字阵列模块的研制[J].雷达与对抗，2014（4）：54-58.
[4]张磊，李明雨，王春青.细间距器件焊点桥接研究[J].电子工艺技术，2001，22（1）：12-14.
作者简介：
王开伟，就职于中电集团第三十八研究所，电气工程师，研究方向：电路与系统。
关键词：信号判别；电流诊断；阻值诊断
1.引言
现代雷达系统开发研制的相控阵雷达技术具有诸多的优点，备受各方的重视和关注，如可扩充性能良好、能够实现模块化频率捷变等，对于有源干扰具有较强的抵抗性能，其基本结构的电路收发模块（简称收发模块）是一种集合了微波、模拟、数字相结合的综合性多功能电路模块，决定了数字阵列模块具有非常优异的功能。
2.收发模块原理
收发模块具有一体化射频收发单元基于完全相同的模拟收发通道，电路模块本身共用相同的宽带低噪声放大器、宽带功率放大器、变频放大电路和滤波器。基于通道增益的合理分配，采用有源混频方式，收发增益控制电路也集成于其中；具有变频、放大的功能，利用工作信号与本振信号进行混频，完成信号频率的搬移；发射时在满足雷达饱和大功率输出的同时，使得功率放大器工作在线性区，保证了通信所需的较高线性度。通过与控制中心的合理设计，构成了多路收发功能相对独立的基础实现了扩展与应用。图1是收发模块工作原理框图：
收发模块是构成这种新型的相控阵雷达的基础模块，在有限的空间里组合，结构满足了多样性需求。随着大批量的应用，也遇到了几种常见的问题。
3.收发模块典型问题分析与处理
3.1 信号判别
采用连接频谱仪开口的电缆作为信号探针，与已知固定点的信号值作对比，由此判断故障位置。在系统上变频工作模式下，中频信号IF输入正常，二本振（LO2）与中频信号混频出差频信号输出，经过声表滤波器与一本振（LO1）混频，而此时无射频信号输出；在系统下变频工作模式下，射频信号RF由限幅低噪声放大器处理后到RF射频滤波器进行滤波，然后进与一本振（LO1）混频输出，而此时发现变频放大电路引脚无信号输出，由此判断集成块电路出现故障。
由于对变频放大电路底部大面接地，要求刷焊膏的量非常苛刻，机器在大批量贴装过程中，板子上刷锡的量导致偏差，在回流焊过程中锡量溢出，从而形成上述故障。
3.2电流诊断
静态电流一般是一个恒定的值，收发模块通电测试时电源电流显示偏差现象，正常电流为160±20mA，偏大了约30mA，如图2：
针对电流值偏大现象，主要检查收发模块上集成块情况，用万用表先从电容、电阻和电感查起，每判断一个电容和电阻后用三用表测量一下电源对地是否短路；如果不是电容电阻引起的短路，再测量集成块周围阻值是否有变化；也可能为周围电路不正常，某个细间距器件焊接桥连现象，如图3。桥连现象是波峰焊接过程中最常见的一种焊接缺陷，造成这种缺陷产生的因素很多，可以在焊膏印刷、焊接等工艺参数过程控制等细节过程中改善；还有一种可能是因污物造成，在操作过程中疏于辅助材料的管控，在清洗时又未能完全清除，造成辅助材料与水的结合物附着在微带周围，造成假短路现象，在通电测试时表现为电流偏大。
3.3阻值診断
利用特定参数问题进行判断将大大提高故障定位的速度和准确度，用万用表测定时，收发模块上某些探测点通过测量电阻来判定其中某个芯片存在故障，比如图1中变频放大电路管脚1为N1芯片的电源端口，管脚5和管脚16为N3的电源端口，管脚14为N4电源端口，管脚15为N4到VGC端口，管脚20为N2的电源端口。然后用万用表检测故障范围内所有关联点的对地电阻值，这些典型值K1、K5、K16、K14、K15、K20对地电阻值应大于5MΩ。一般情况在检测时，如果发现电阻值超过典型值的范围，则基本可以判断该点处连接的集成块已损坏。
3.4常见问题
微波信号容易产生辐射、衍射、空间耦合，同时对接地、阻抗匹配要求高。在某些特定的环境下对于某些频点和频段，微波的放大电路构成正反馈电路，最终造成微波放大电路振荡，振荡产生条件： ，消除振荡，目的就是要破坏振荡产生的条件。
腔体内集成大量的器件，在有限的空间内产生高密度的电磁波辐射，在信号放大、传输及匹配过程中，电磁兼容要求较高，稍有不慎就会产生腔体效应。解决腔体效应的方法常用的有3种：直接屏蔽法、采取隔离法、利用吸波材料。
阻抗不匹配、以及微波的空间辐射及干扰在某些频点构成正反馈电路，最终造成这些频点输出信号振荡。尤其是功率模块接地不良时，容易导致振荡，应采取适合高频特性的接地方式，达到最佳的匹配状态。
3.5网板印刷
批量生产主要是先用网板对PCB裸板刷印焊膏，在置于SMT的贴片机进行器件贴装，再经回流焊炉焊接。若焊膏刷印不均或焊膏位置达不到预设，导致器件焊接不良、短路等问题，而焊膏的量由网板的网孔决定，网板不同程度的形变致使网孔尺寸大小已经偏离标准尺寸，刷出来的焊膏形状存在缺陷。网板的网孔已出现了不同程度的形变损伤，在刷焊膏时部分模块网板焊膏不均，如图4所示网板已变形。
4.结束语
收发模块体积小、集成度高，由许多功能器件、单元组成的有机整体，其每一个个体单元的质量都会影响到整个产品的质量，尤其是在产品已经装配完成时才发现器件质量时，造成的问题判断、返工的成本就非常高，早发现，早闭环，为制造精品竭力所能。
参考文献：
[1]丁鹭飞，耿富录.雷达原理[M].西安：西安电子科技大学出版社，2005：0354-8.
[2]吴曼青.数字阵列雷达的发展与构想[J].雷达科学与技术，2008（6）：401-403.
[3]王才华，张德智，张卫清.一种S波段数字阵列模块的研制[J].雷达与对抗，2014（4）：54-58.
[4]张磊，李明雨，王春青.细间距器件焊点桥接研究[J].电子工艺技术，2001，22（1）：12-14.
作者简介：
王开伟，就职于中电集团第三十八研究所，电气工程师，研究方向：电路与系统。