一种星载K频段TR组件的设计与实现

发布时间：2024-12-03 21:09

　　星载相控阵天线一直以来都是各国的热门研究方向。毫米波相控阵天线具备波束切换时间短、波束可快速赋形、能同时实现多波束、天线可用带宽较宽、可靠性高等优点,在各领域均得到了快速的应用与发展。但由于波长较短,毫米波相控阵天线通道间距一般较小,这就要求毫米波相控阵天线特别是其T/R组件得具有较高的集成度。在国内,虽然毫米波相控阵天线及其T/R组件已经发展了很多年,但星载毫米波相控阵天线及其T/R组件技术才处于起步阶段。本文针对星载相控阵天线的应用,采用了传统的陶瓷基板及LTCC基板,设计了一款基于单片微波集成电路（MMIC）多功能T/R芯片、矢量调制器（VM）芯片以及具备抗辐照能力的多通道DAC芯片的高集成度的星载K频段T/R组件,该组件采用了真空共晶焊接、金丝键合、激光缝焊等工艺,并进行了可靠性设计,以满足高可靠性的要求。由于卫星资源的限制,星载平台对T/R组件的体积、重量、功耗的要求较高,于是在设计中通过LTCC基板的高集成度大大压缩T/R组件的体积,并对组件内部的无源过渡进行了详细设计分析,采用了金带裹带过渡以及GSG（Ground-Signal-Ground）过渡等方式,优化了信号的传输性...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外发展动态
    1.3 本文主要工作及结构安排
第二章 有源相控阵天线及其T/R组件技术
    2.1 有源相控阵天线技术
    2.2 T/R组件技术
    2.3 传输线理论
    2.4 功率分配器
    2.5 多芯片组件(MCM)技术
    2.6 低温共烧陶瓷(LTCC)技术
    2.7 本章小结
第三章 T/R组件的方案设计
    3.1 T/R组件总体设计
        3.1.1 T/R组件的布局及结构设计
        3.1.2 T/R组件的功能描述
        3.1.3 接口设计
    3.2 器件选择及功耗预估
        3.2.1 T/R芯片
        3.2.2 矢量调制器(VM)芯片
        3.2.3 DAC及调制器芯片
    3.3 主要指标分析论证
    3.4 无源电路设计
        3.4.1 输出过渡设计
        3.4.2 输入过渡设计
        3.4.3 LTCC射频电路设计
    3.5 可靠性设计
        3.5.1 电磁兼容设计
        3.5.2 降额设计
        3.5.3 冗余设计
        3.5.4 裕度设计
        3.5.5 抗空间环境设计
        3.5.6 抗力学环境设计
        3.5.7 静电防护设计
        3.5.8 安全性设计
    3.6 可靠性分析
        3.6.1 热分析
        3.6.2 最坏情况分析
        3.6.3 潜通分析
    3.7 本章小结
第四章 T/R组件的实现
    4.1 T/R组件的组装测试流程
    4.2 T/R组件的组装
        4.2.1 真空共晶焊接
        4.2.2 金丝键合
        4.2.3 激光缝焊
    4.3 T/R组件的测试
        4.3.1 测试仪器
        4.3.2 测试项目及结果
        4.3.3 指标符合性
    4.4 T/R组件实现情况
    4.5 本章小结
第五章 结论
    6.1 本文的主要结论
    6.2 下一步工作的展望
致谢
参考文献



本文编号：4014146