3mm集成收发组件研究

发布时间：2020-02-24 02:09

【摘要】：最近四十年是微波毫米波收发组件发展的黄金时期。本文根据课题的整体要求,对3mm集成收发组件进行了理论和设计方面的研究。本文在介绍收发机理论、相关无源电路的设计和固态电路器件的基础上,采用混合集成的方式对3mm集成收发组件进行了设计、加工和测试。本文在第一章首先介绍了毫米波的特点与应用,然后对近几年毫米波收发组件的发展情况作了简要介绍,最后提出了本课题的设计指标。在第二章,对接收机、发射机的理论和技术指标作了简要介绍,结合收发组件的理论与课题指标,提出了本课题的初步设计方案。在第三章,介绍了与本课题相关的无源电路的理论与设计(包括微带线、波导微带过渡和功分器等)。首先,介绍了微带线的理论,以及微带电路的设计方法;然后,介绍了微带探针过渡的理论,设计了波导-微带探针过渡;最后,根据Wilkinson功分器的理论,设计并加工了3mm Wilkinson功分器,在3mm频段,考虑到没有合适的隔离电阻,因此该功分器的隔离度很差,为了克服这一缺点,本文设计并加工了一款改进型微带环形电桥。在第四章,首先介绍了与本课题相关的固态电路的理论;然后根据课题的设计方案与指标分配,选取了相关的固态电路单片。在第五章,首先根据前面设计的无源电路和选取的固态电路单片,确定了3mm集成收发组件的最终设计方案,详细介绍了微带电路、腔体、以及下层直流稳压电路的设计。然后对收发组件的装配与测试做了详细的介绍。在第六章,总结全文,分析测试结果,然后给出了本课题需要改进的地方。
【图文】：

组件的体积[8-18]。在国内，由于工艺等因素的限制，我还主要集中在混合集成电路和多芯片模块方面，并且0GHz 以下的频段[19-23]。在 3mm 频段，国内的技术水求，我们很难自主研发出高性能的单片，加之国外对我们采用混合集成的方式研究 3mm 收发组件带来了困动态大战期间，雷达技术开始进入大家的视野，并且成为素。这些最初的雷达采用的是电子管发射机。典型的CR-270 和更小的磁控管 SCR-584 毫米波雷达[29]。州仪器公司成功研制出了首个有源相控阵雷达[30]。其图 1-1 所示。这个模块采用的是薄膜构造的氧化铝混块包含了发射机功率链路、倍频器、T/R 开关、平衡器该模块又包含了数字移相器、数字控制器和本振放大波性能，整个系统的功率效率很低。

个 100W 的晶体管。发射机坐的底部有循环冷却液制成的冷板，腔体的顶部包含了一个四位移相器，两级低噪声放大器和一个收发开关。图1-2 铺路爪长程预警收发组件虽然对像铺路爪长程预警收发组件这类混合集成电路的设计已经能做得相当不错，但是相对于单片集成电路而言，尺寸和重量仍然是它无法克服的缺点，同时，混合集成电路的价格也相对更加昂贵。由于这些原因，再加上砷化镓 MESFET技术在半导体基片方面良好的微波性能前景的展示，20 世纪 80 年代末 90 年代初，为了获得体积小，重量轻，，价格低的组件,基于收发组件的 MMIC 技术获得了广泛的研究。1979 年，第一个 MMIC 功率放大器被研制成功，紧接着，第一个 MMIC 低噪声放大器诞生。1980 年
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN859

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本文编号：2582323