Tổng quan về luận án

Công nghệ mạng pha tích cực quét búp sóng điện tử (Active Electronically Scanned Array - AESA), hay hệ thống mạng pha tích cực (HTMPTC), đang định hình lại diện mạo kỹ thuật vô tuyến hiện đại trong cả lĩnh vực quốc phòng (ra-đa 3D, tác chiến điện tử) lẫn dân sự (thông tin 5G/6G, trạm vệ tinh, mạng cảm biến IoT). Trong cấu trúc HTMPTC, mô-đun thu phát (MĐTP - Transceiver Module) là thành phần hạt nhân then chốt, chiếm tỷ trọng lớn nhất về chi phí phần cứng và độ phức tạp công nghệ.

Luận án tiến sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật Điện tử (Mã số: 9 52 02 03) của Nghiên cứu sinh Phạm Cao Đại, thực hiện tại Học viện Kỹ thuật Quân sự dưới sự hướng dẫn của TS. Lê Đại Phong và TS. Trịnh Đình Cường, tập trung giải quyết các bài toán thắt nút cổ chai về nâng cao chất lượng MĐTP. Các câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu được thiết lập cụ thể:

  1. Câu hỏi nghiên cứu 1 (RQ1): Làm thế nào để triệt tiêu hiện tượng trôi pha ký sinh của bộ suy giảm số và nâng cao độ phân giải xoay pha cho MĐTP với chi phí thấp từ linh kiện đóng vỏ thương mại (COTS)?
  2. Câu hỏi nghiên cứu 2 (RQ2): Thiết kế bộ khuếch đại công suất (KĐCS) GaN theo phương pháp nào nhằm duy trì hiệu suất cộng công suất (PAE) cao trên toàn bộ dải công suất lùi (power back-off) do phân bố biên độ mặt mở ăng-ten và sự thay đổi cự ly hoạt động?
  3. Câu hỏi nghiên cứu 3 (RQ3): Kiến trúc tích hợp số nào đáp ứng tối ưu khả năng điều khiển biên độ, pha và tổng hợp các dạng sóng phát phức tạp cho HTMPTC đa chức năng?

Giả thuyết nghiên cứu:

  • Giả thuyết H1: Cấu trúc cộng véc-tơ điều khiển số kết hợp giữa hai nhánh suy giảm số 7-bit cho phép đạt độ phân giải xoay pha tương đương 7-bit đến 8-bit với sai số pha dưới $1^\circ$ trên dải $0^\circ - 45^\circ$, loại bỏ hoàn toàn độ dịch pha ký sinh của bộ suy giảm tiêu chuẩn.
  • Giả thuyết H2: Bộ KĐCS GaN HEMT hoạt động ở chế độ Class-AB kết hợp kỹ thuật điều chế nguồn (Supply Modulation) và mạng triệt sóng hài bậc cao cho phép duy trì PAE $> 54%$ trong dải back-off 6 dB, cải thiện rõ rệt hiệu suất năng lượng toàn mảng.
  • Giả thuyết H3: Cấu trúc kết hợp bộ tổng hợp số trực tiếp (DDS) và bộ điều chế I/Q (IQ Modulator) tạo ra giải pháp đa năng, vừa tổng hợp dạng sóng nhanh vừa định hình búp sóng phát số chính xác.

Nghiên cứu sử dụng khung lý thuyết sóng điện từ, lý thuyết ma trận tán xạ (S-parameters), phân bố biên độ Taylor/Chebyshev và phương trình truyền sóng Friis cùng phương trình cự ly ra-đa. Luận án mang lại đóng góp đột phá khi chế tạo thành công mẫu thực nghiệm trên bo mạch vi dải cao tần, kiểm chứng với mảng ăng-ten 16 phần tử ở tần số cao tần (băng C và băng X).

Literature Review và Positioning

Lịch sử phát triển mạng pha khởi nguồn từ Phòng thí nghiệm Lincoln thuộc Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) từ năm 1958, tiến triển từ mạng pha quét thụ động (PESA) dùng ống dẫn sóng ferrite garnet cồng kềnh sang mạng pha tích cực AESA. Tổng quan tài liệu quốc tế chỉ ra hai luồng nghiên cứu chính trong thiết kế MĐTP:

Luồng nghiên cứu 1: Tích hợp nguyên khối đa kênh mật độ siêu cao trên đơn chip (MMIC). Điển hình là công trình của Shahramian et al. thiết kế vi mạch 16 MĐTP băng tần W với ăng-ten dạng flip-chip PCB cho truyền dữ liệu gigabit, hoặc Sadhu et al. phát triển vi mạch 32 MĐTP ở tần số 28 GHz quét búp sóng 2 phân cực với độ phân giải $1^\circ$. Tranh biện học thuật nảy sinh khi hướng tiếp cận này có mật độ tích hợp cao nhưng công suất ngõ ra RF trên mỗi kênh cực thấp, giới hạn nghiêm trọng cự ly tác chiến và đòi hỏi công nghệ bán dẫn đắt đỏ.

Luồng nghiên cứu 2: Tích hợp lai đa công nghệ và tối ưu phân bố công suất. Heijningen et al. kết hợp công nghệ GaAs cho bộ xoay pha, Silicon cho tuyến thu và GaN cho KĐCS công suất lớn. Martin Oppermann et al. sử dụng GaN MMIC cho khối front-end và SiGe BiCMOS core-chip cho khối điều khiển. Về phân bố mặt mở, Zhuchkova đề xuất mảng AESA băng X với 2 mức công suất cố định (10 W ở tâm và 3 W ở mép mảng) nhằm hạ búp sóng bên xuống -20 dB. Tuy nhiên, cấu hình công suất cố định này làm mất đi tính linh hoạt khi cần thay đổi dạng búp sóng hoặc quét nhiều búp sóng độc lập.

Positioning và khoảng trống nghiên cứu: Đa số công bố quốc tế sử dụng các vi mạch xoay pha số chuyên dụng đắt tiền hoặc chấp nhận tổn hao hiệu suất lớn khi hoạt động ở chế độ lùi công suất (back-off). Tại Việt Nam, các đơn vị như Tập đoàn Viettel, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự đã phát triển ra-đa 3D băng L, S, X nhưng chưa có công trình nào giải quyết triệt để bài toán tích hợp bộ suy giảm kết hợp xoay pha số chi phí thấp và thiết kế KĐCS GaN điều chế nguồn tối ưu cho mạng phân bố Taylor. Luận án định vị chính xác vào khoảng trống này nhằm cung cấp giải pháp tự chủ công nghệ với linh kiện COTS thương mại.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng lý thuyết tổng hợp mạng ăng-ten thông qua việc gắn kết giải tích giữa hàm phân bố kích thích biên độ mặt mở và hàm hiệu suất năng lượng của bộ KĐCS:

  • Mô hình hóa tương quan góc pha - mức suy giảm: Phân tích định lượng bản chất phi tuyến của góc lệch pha ký sinh trong bộ suy giảm số (như IC RFSA3714 của Qorvo gây lệch pha tới $50^\circ$ ở 4 GHz tại mức suy giảm 32 dB). Luận án đề xuất mô hình giải tích cộng véc-tơ 2 nhánh suy giảm trực giao nhằm điều khiển đồng thời biên độ và góc pha.
  • Mở rộng lý thuyết hiệu suất mảng AESA: Chứng minh giải tích công thức hiệu suất PAE toàn hệ thống: $$\text{PAE}{\text{HT}} = \frac{\sum{k=1}^N P_k}{\sum_{k=1}^N \frac{P_k}{\text{PAE}k}} \times 100%$$ trong đó $P_k = P{\text{out}_k} - P_{\text{in}_k}$. Luận án khẳng định rằng việc tối ưu PAE tại từng phần tử theo hàm suy giảm phân bố Taylor ($n=3$, búp bên -25 dB với chênh lệch biên độ tâm - rìa mảng đạt 17,63 dB) là điều kiện tiên quyết để nâng cao hiệu suất toàn mảng.
  • Lý thuyết điều khiển cự ly thích ứng: Dựa trên phương trình truyền sóng Friis ($P_t \propto R^2$) và phương trình ra-đa ($P_t \propto R^4$), luận án thiết lập cơ sở lý thuyết cho việc điều chế điện áp máng $V_{\text{DS}}$ của tranzito GaN nhằm duy trì chế độ bão hòa hiệu suất cao khi hệ thống thu hẹp cự ly tác chiến.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án tích hợp ba trụ cột lý thuyết: (1) Lý thuyết tổng hợp trường bức xạ ăng-ten mảng rời rạc, (2) Lý thuyết phối hợp trở kháng phi tuyến và triệt sóng hài Class-AB/Class-F, và (3) Lý thuyết xử lý tín hiệu số băng gốc kết hợp điều chế trực giao I/Q.

Khung phân tích đặt ra các điều kiện biên tường minh: dải tần số khảo sát $f_0 \le 10\text{ GHz}$, khoảng cách giữa các phần tử bức xạ $d = \lambda/2$ nhằm triệt tiêu búp sóng phụ không mong muốn (grating lobes), và ngưỡng nhiệt độ vận hành kênh bán dẫn giới hạn dưới $85^\circ\text{C}$ đối với linh kiện đóng vỏ GaN HEMT TGF2977-SM nhằm bảo đảm độ tin cậy thời gian trung bình trước hỏng hóc (MTTF).

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu tuân theo thế giới quan thực chứng hậu hiện thực (Post-positivist / Empirical Engineering Paradigm), kết hợp chặt chẽ giữa tính toán giải tích lý thuyết, mô phỏng tham số đa trường trên phần mềm chuyên dụng (Keysight ADS, MATLAB) và chế tạo mẫu thực nghiệm đo kiểm trên thiết bị phân tích mạng véc-tơ (VNA).

Thiết kế nghiên cứu đa tầng bao gồm:

  • Tầng 1 - Cấp độ linh kiện/mạch nhánh: Thiết kế vi dải cho bộ suy giảm kết hợp xoay pha và mạch phối hợp trở kháng KĐCS GaN.
  • Tầng 2 - Cấp độ mô-đun: Tích hợp MĐTP giao tiếp số hoàn chỉnh gồm DDS, bộ điều chế I/Q, mạch thiên áp và chuyển mạch thu phát.
  • Tầng 3 - Cấp độ hệ thống mảng: Đánh giá trên mô hình mảng ăng-ten đường thẳng 16 phần tử và mảng phẳng $16 \times 16$ phần tử.

Quy trình nghiên cứu rigorous

Quy trình thực nghiệm được chuẩn hóa nghiêm ngặt qua các công đoạn:

  1. Khảo sát tranzito GaN HEMT TGF2977-SM: Đo đạc đặc tuyến tĩnh $I_{\text{DS}} - V_{\text{GS}}$ và $I_{\text{DS}} - V_{\text{DS}}$ nhằm xác định điểm làm việc tĩnh tối ưu ở chế độ Class-AB.
  2. Mô phỏng Load-Pull / Source-Pull: Quét không gian trở kháng phức trên đồ thị Smith tại tần số sóng cơ bản $f_0$, hài bậc hai $2f_0$ và hài bậc ba $3f_0$ để xác định $Z_{S_\text{opt}}$ và $Z_{L_\text{opt}}$, cực đại hóa hệ số khuếch đại công suất và PAE.
  3. Tổng hợp mạng phối hợp vi dải (IMN, OMN): Ứng dụng mô hình đường truyền vi dải (MLIN) nhiều đoạn ngắn mạch và hở mạch trên chất nền Rogers, tích hợp mạch lọc dải và mạch phân áp thiên áp cực cổng/cực máng có gắn tụ lọc chống dao động tự kích.
  4. Quy trình đo kiểm: Sử dụng máy phân tích mạng véc-tơ đa cổng, máy phân tích phổ thời gian thực, máy phát xung chuẩn và tải công suất cao 50 Ohm.

Data và phân tích

  • Mô hình phân bố biên độ: Khảo sát mảng phẳng $16 \times 16$ phần tử sử dụng phân bố Taylor $n=3$, mức búp sóng bên $-25\text{ dB}$, với hệ số kích thích biên độ tại rìa mảng chỉ đạt $0,1314$ (chuẩn hóa biên độ tâm mảng bằng 1), tạo ra dải biến thiên công suất $17,63\text{ dB}$.
  • Độ phân giải xoay pha: Bảng số liệu phân tích bước nhảy pha $\Delta \theta$ và góc hướng đầu tiên $\theta_1$ của búp sóng ăng-ten (tại $d = \lambda/2$):
    • 4-bit: Bước nhảy $22,5^\circ \rightarrow \theta_1 = 7,181^\circ$
    • 5-bit: Bước nhảy $11,25^\circ \rightarrow \theta_1 = 3,583^\circ$
    • 6-bit: Bước nhảy $5,625^\circ \rightarrow \theta_1 = 1,791^\circ$
    • 7-bit: Bước nhảy $2,812^\circ \rightarrow \theta_1 = 0,895^\circ$
    • 8-bit: Bước nhảy $1,406^\circ \rightarrow \theta_1 = 0,448^\circ$
  • Kiểm chứng độ tin cậy (Robustness Check): So sánh đối chuẩn giữa mô phỏng phần mềm ADS với kết quả đo lường thực nghiệm trên bo mạch chế tạo thực tế, tính toán sai số quân phương RMSE của pha và biên độ trên toàn dải điều khiển.

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

Luận án đã đạt được 4 phát hiện thực nghiệm và công nghệ mang tính đột phá:

Phát hiện 1: Năng lực xoay pha chính xác từ cấu trúc bộ suy giảm số kép. Kết quả thực nghiệm khẳng định việc sử dụng cấu trúc vi sai với hai bộ suy giảm số 7-bit COTS cho phép tạo ra góc xoay pha liên tục từ $0^\circ$ đến $45^\circ$ với sai số pha dưới $1^\circ$ (trong mô phỏng đạt độ chính xác tương đương bộ xoay pha 8-bit với sai số pha $0,5^\circ$). Giải pháp này loại bỏ hoàn toàn hiện tượng lệch pha ký sinh do bản thân các bít suy giảm gây ra.

Phát hiện 2: Duy trì PAE vượt trội ở dải công suất lùi lớn. Thiết kế bộ KĐCS GaN Class-AB điều chế nguồn đạt được:

"mức hiệu suất công suất (Power Added Efficiency - PAE) trên 54% trong dải 6 dB công suất đầu ra back-off và lớn hơn 35% trong dải tần số từ 9 GHz đến 10 GHz."

Kết quả này giải quyết triệt để hiện tượng suy giảm hiệu suất nghiêm trọng của các bộ KĐCS Class-AB truyền thống khi công suất ngõ ra giảm.

Phát hiện 3: Cải thiện hiệu suất nhiệt và năng lượng toàn mảng AESA. Khi áp dụng bộ KĐCS GaN điều chế nguồn cho mảng ăng-ten phẳng $16 \times 16$ phần tử phân bố Taylor, hiệu suất $\text{PAE}_{\text{HT}}$ của toàn hệ thống được cải thiện từ $12%$ đến trên $25%$ so với cấu hình điện áp máng cố định khi hệ thống hạ mức công suất phát theo cự ly hoặc điều khiển búp sóng.

Phát hiện 4: Tính linh hoạt vượt trội của khối MĐTP số tích hợp DDS và bộ điều chế I/Q. Mẫu chế tạo thực nghiệm đã tổng hợp thành công và kiểm soát pha/biên độ trực tiếp các dạng tín hiệu: xung đơn ra-đa, tín hiệu mã pha nhị phân Barker 7-bit với độ rộng xung cực hẹp $96\text{ ns}$, tín hiệu nhảy tần nhanh từ xung sang xung, và tín hiệu điều tần liên tục băng thông rộng (FMCW).

Implications đa chiều

  • Về mặt lý thuyết: Cung cấp mô hình giải tích toàn diện liên kết giữa lý thuyết tổng hợp bức xạ mảng và lý thuyết khuếch đại công suất phi tuyến điều chế nguồn, làm giàu thêm tài liệu giảng dạy và nghiên cứu kỹ thuật siêu cao tần.
  • Về mặt phương pháp luận: Thiết lập quy trình thiết kế mạch vi dải cao tần băng rộng từ linh kiện COTS kết hợp thuật toán hiệu chuẩn số, cho phép các cơ sở nghiên cứu trong nước tự thiết kế MĐTP chất lượng cao mà không phụ thuộc vào nguồn chip MMIC chuyên dụng bị cấm vận.
  • Về mặt thực tiễn kỹ thuật: Giảm trực tiếp tải nhiệt cho hệ thống tản nhiệt mảng pha, cho phép thu nhỏ kích thước khối tản nhiệt nhôm/chất lỏng, tăng chỉ số MTTF và hạ giá thành chế tạo MĐTP xuống hơn $40%$ so với việc nhập khẩu các khối tích hợp ngoại nhập.

Limitations và Future Research

Luận án thẳng thắn chỉ ra các giới hạn kỹ thuật cần tiếp tục hoàn thiện:

  1. Dải tần số thực nghiệm: Các kiểm chứng thực nghiệm phần cứng mới tập trung ở băng tần C và băng tần X ($f_0 \le 10\text{ GHz}$). Chưa mở rộng đo kiểm trên các dải sóng milimet (băng Ku, Ka, W) do hạn chế về công nghệ chế tạo mạch in nhiều lớp tại Việt Nam.
  2. Mức độ tích hợp phần cứng: Thiết kế sử dụng linh kiện đóng vỏ thương mại COTS trên bo mạch PCB vi dải, dẫn đến kích thước module vẫn lớn hơn so với các giải pháp tích hợp nguyên khối đơn chip MMIC SiGe/GaN của các tập đoàn quốc tế lớn.
  3. Độ phức tạp của mạch điều chế nguồn: Bộ điều chế điện áp máng $V_{\text{DS}}$ đòi hỏi tốc độ chuyển mạch cao và hiệu suất chuyển đổi nguồn DC-DC cực lớn để không làm suy giảm hiệu suất tổng thể khi hệ thống phát tín hiệu có độ rộng xung micro-giây.

Chương trình nghiên cứu 5-10 năm tới:

  • Nghiên cứu thiết kế vi mạch tích hợp cao tần nguyên khối (MMIC) trên tiến trình GaN-on-Si nhằm thu nhỏ diện tích MĐTP phục vụ băng tần Ku/Ka ($12-40\text{ GHz}$).
  • Ứng dụng kỹ thuật bám đường bao (Envelope Tracking - ET) băng thông rộng kết hợp thuật toán tiền méo dạng số (Digital Pre-Distortion - DPD) trên FPGA thời gian thực.
  • Mở rộng cấu trúc MĐTP số hoàn toàn cho hệ thống Massive MIMO 6G và ra-đa lượng tử mạng pha.

Tác động và ảnh hưởng

Nghiên cứu tạo ra tác động sâu rộng trên nhiều bình diện:

  • Giá trị học thuật: Đặt nền móng lý thuyết và thực nghiệm cho các nhóm nghiên cứu cao tần tại Việt Nam, dự kiến thu hút nhiều trích dẫn khoa học trong các hội nghị IEEE MTT-S, APMC, REV-ECIT và tạp chí chuyên ngành Điện tử - Viễn thông.
  • Chuyển đổi công nghiệp quốc phòng và an ninh: Cung cấp giải pháp kỹ thuật cốt lõi giúp các viện nghiên cứu quân sự và doanh nghiệp viễn thông (Viettel, VNPT, Học viện KTQS) tự chủ dây chuyền thiết kế, tích hợp các đài ra-đa mảng pha 3D thế hệ mới, đài tác chiến điện tử và hệ thống bám bắt mục tiêu bay thấp/drone.
  • Lợi ích dân sự và kinh tế: Thúc đẩy thương mại hóa thiết bị trạm gốc 5G Massive MIMO nội địa, đài ra-đa thời tiết giám sát thiên tai và hệ thống cảnh báo va chạm giao thông thông minh, tiết kiệm hàng triệu USD chi phí ngoại tệ nhập khẩu thiết bị.

Đối tượng hưởng lợi

  • Nghiên cứu sinh và học viên cao học: Tiếp cận phương pháp luận thiết kế mạch vi dải cao tần, kỹ thuật Load-Pull triệt sóng hài Class-AB/F và phương pháp điều chế số trực tiếp DDS-IQ.
  • Các nhà khoa học đầu ngành: Sở hữu khung phân tích định lượng về tối ưu hiệu suất mảng AESA chịu ảnh hưởng của phân bố biên độ mặt mở Taylor.
  • Kỹ sư R&D công nghiệp viễn thông/ra-đa: Nhận được bản vẽ thiết kế nguyên lý, sơ đồ layout mạch vi dải và bộ tham số linh kiện COTS đã được thực nghiệm kiểm chứng thành công.
  • Cơ quan hoạch định chính sách khoa học công nghệ: Có cơ sở thực tiễn vững chắc để phê duyệt các chương trình quốc gia về phát triển công nghiệp vi mạch bán dẫn và tự chủ trang thiết bị công nghệ cao.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì?

Đóng góp độc đáo nhất là việc mở rộng lý thuyết cân bằng hiệu suất năng lượng mảng AESA ($\text{PAE}_{\text{HT}}$) gắn liền với hàm phân bố biên độ mặt mở (Taylor/Chebyshev). Luận án đã làm sáng tỏ cơ chế suy hao hiệu suất khi mảng hoạt động ở chế độ lùi công suất và chứng minh rằng kỹ thuật điều chế nguồn cho KĐCS GaN Class-AB là giải pháp tối ưu để duy trì hiệu suất mảng ổn định bất chấp dải suy giảm biên độ lên tới 17,63 dB.

2. Điểm mới về phương pháp luận so với các nghiên cứu quốc tế trước đây?

So với nghiên cứu của Zhuchkova (dùng 2 mức công suất cố định 10 W và 3 W gây cứng nhắc về búp sóng) hay Schuh et al. (dùng MMIC GaN đắt đỏ), luận án đã sáng tạo phương pháp kết hợp 2 bộ suy giảm số 7-bit COTS để đồng thời thực hiện xoay pha $0^\circ - 45^\circ$ với sai số $< 1^\circ$, vừa triệt tiêu trôi pha ký sinh vừa nâng độ phân giải pha mà không cần sử dụng IC xoay pha đắt tiền.

3. Phát hiện thực nghiệm nào gây bất ngờ nhất?

Phát hiện ấn tượng nhất là bộ KĐCS GaN chế tạo từ linh kiện COTS TGF2977-SM, khi được tối ưu mạng phối hợp trở kháng triệt hài và điều chế điện áp máng, vẫn duy trì PAE $> 54%$ trên toàn bộ dải lùi công suất 6 dB và PAE $> 35%$ trên dải thông rộng băng C/X, vượt qua định mức suy hao thông thường của các bộ khuếch đại Class-AB cố định nguồn.

4. Luận án có cung cấp quy trình tái lập (Replication Protocol) không?

Có. Luận án cung cấp chi tiết toàn bộ quy trình: mã hiệu linh kiện bán dẫn (GaN HEMT TGF2977-SM, attenuator RFSA3714, mixer/modulator), kích thước hình học đường truyền vi dải trên mạch Rogers (chiều dài, độ rộng từng đoạn MLIN), các giá trị tụ điện/cuộn cảm phân cực, lưu đồ thuật toán điều khiển chọn cặp mã suy giảm và sơ đồ đo kiểm với máy VNA.

5. Lộ trình nghiên cứu 10 năm tới được phác thảo ra sao?

Lộ trình định hướng 3 giai đoạn: (1) 2024-2026: Tích hợp hoàn chỉnh hệ thống mảng pha 64 phần tử băng X; (2) 2027-2030: Thiết kế vi mạch MMIC GaN/SiGe đa kênh cho băng Ku/Ka; (3) 2031-2035: Phát triển module thu phát số băng siêu rộng ứng dụng công nghệ trực tiếp RF-Sampling phục vụ ra-đa lượng tử và mạng thông tin 6G.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Phạm Cao Đại đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu với 5 đóng góp cốt lõi:

  1. Đề xuất và hiện thực hóa thành công cấu trúc bộ suy giảm số kết hợp xoay pha tín hiệu độ phân giải cao (tương đương 7-bit đến 8-bit, sai số pha $< 1^\circ$) từ linh kiện COTS, triệt tiêu độ dịch pha ký sinh của bộ suy giảm.
  2. Thiết kế hoàn chỉnh bộ KĐCS GaN điều chế nguồn hoạt động ở chế độ Class-AB tối ưu triệt hài, duy trì PAE $> 54%$ trong dải 6 dB back-off và $> 35%$ trên băng rộng.
  3. Chứng minh giải tích và thực nghiệm khả năng nâng cao hiệu suất $\text{PAE}_{\text{HT}}$ toàn mảng AESA từ $12%$ đến $25%$ dưới tác động của phân bố biên độ Taylor $16 \times 16$ phần tử.
  4. Xây dựng cấu trúc MĐTP số đa chức năng kết hợp DDS và bộ điều chế I/Q, đáp ứng tạo dạng sóng linh hoạt (xung đơn, Barker 7-bit $96\text{ ns}$, nhảy tần, FMCW) và quét búp sóng phát chính xác.
  5. Chế tạo mẫu thử nghiệm vật lý và đo kiểm thực tế, khẳng định tính khả thi, độ tin cậy và khả năng tự chủ công nghệ chế tạo MĐTP hiệu năng cao phục vụ hiệu quả cho quốc phòng và kinh tế quốc dân.