世界军用微米波元部件发展纵览

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  毫米波是介于微波与光波之间的电磁波，通常毫米波频段是指30～
3000GHz频率范围，相应的波长为1cm～1mm。由于毫米波介于微
波与光波之间的过渡频段上，因此它具有微波和光波的特性。毫米波
电子系统具有以下特性：
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小天线孔径具有较高天线增益；
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高的跟踪精度和制导精度;
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不易受电子干扰；
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低角跟踪时，多径效应和地杂波干扰小；
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多目标鉴别性能好；
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雷达分辨率高；
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大气衰减“谐振点”频率可作保密传输等。
由于这些特性，毫米波主要应用在要求结构小、重量轻、分辨率高、作用距离近和具有良好的多卜勒处理特性的场合。与微波系统比，毫
米波受恶劣气候条件的限制，但其分辨率高，结构轻小；与红外和可
见光比，没有它们那样高的分辨率，但通过烟雾灰尘的传播特性较
好。象任何其他工程一样，系统设计要着眼于其优点避其缺点。
目前毫米波在导弹制导、雷达、辐射测量学、遥感、射电天文、地面
通信、卫星通信、电子对抗、生物学中都得到了应用，在这些应用中
毫米波元部件得到了进一步发展。
在源方面，无论是固态的还是真空管类型的都可获得。
固态雪崩管已进行了广泛的研究，现在可工作在300GHz以上。目前
雪崩二极管脉冲工作达到的水平：35GHz输出功率大于15瓦，脉宽
100毫微秒；94GHz输出10瓦，脉宽100毫微秒；215GHz输出功率
520毫瓦。
在过去几年里固态源最明显的改进是具有更高的功率输出，以及可以
在更高的频率上工作。从3～230GHz内，可以使用雪崩振荡器，在
40GHz其典型的效率为5%，而在100GHz上则低于1%。单管振荡
器连续波输出大约为500mw(40GHz)到10 mw(230GHz)之间，通
过合成可达到瓦级(60 GHz），峰值功率可以达到几十瓦。从微波范
围到高达100 GHz的频率可以使用耿氏振荡器，虽然其功率比雪崩管
低些，但它具有很纯的谱，它作为接收机本振和实验室信号源，得到
了广泛的应用。100GHz以上研究工作已转向磷化铟耿氏二极管振荡
器。
在中功率应用可以用固态功率合成得到，不过某些场合还是用电子
管。
反射速调管是低噪音、高可靠的毫米波源，能够进行机械调谐和电子
调谐，常用于频率和相位自动微调系统中。
磁控管最高工作频率可达220GHz，其功率可达1KW(140 GHz)、
6KW(95 GHz)、10KW(70 GHz)，125KW(35 GHz)，典型的工
作比为0.0002～0.0005，效率为10%。寿命已提高，通常可达100
～200小时。
分布作用振荡器(EIO)可用在高达300GHz频率上，其优点是工作频
率范围宽(18～270 GHz)，寿命比较长(可达1000小时），输出功
率和频率稳定度很高，体积小、重量轻,缺点是调谐范围不如返波管振
荡器。目前EIO连续输出功率达1KW～1W(28GHz～300GHz)，脉
冲输出功率5KW(35GHz)，1KW(95GHz)和40W(280GHz)。
返波管振荡器(BWOS)现在广泛使用着，这类管子的频率覆盖已从微
波频率到毫米波、并扩展到亚毫米波段。在前苏联其BWOS的频率已
扩展到1100GHz以上，这些管子功率通常在几十或几百毫瓦，毫米
波低端可达数十瓦，并具有调谐范围宽的特殊优点，因此可作为通用
信号源。