Ku波段瓦片式TR组件研究与设计

发布时间：2021-05-06 05:26

　　电子信息技术高速发展的今天,无论是民用领域还是军用领域,对于通信技术的要求越来越高。在通信技术中,毫米波技术与低温共烧陶瓷技术受到越来越广泛的关注。毫米波是介于光波与微波之间的波段,具有波长短,频带宽,波束窄,角分辨率高,抗干扰能力强等特点。低温共烧陶瓷技术是多芯片组件中的一种高集成度封装技术。结合毫米波技术与低温共烧陶瓷技术的特点,可以研究出具有高性能与高集成度的收发组件。本文使用国产微波芯片,设计了Ku波段瓦片式结构收发组件,具有小体积,低噪声,高增益的特点,本文主要工作如下:本文首先介绍了收发组件的研究现状,简单阐述了研究意义。然后介绍了低温共烧陶瓷技术和工艺步骤,瓦片式与砖块式结构收发组件的特点。本文基于传输线理论和低温共烧陶瓷技术,参考设计规范,分析设计了工作于Ku波段的微带线、垂直互连通孔、键合金丝结构参数,具有良好的传输特性。论文设计了四种无源器件,包括:改进开口谐振环的阶跃阻抗低通滤波器,Wilkinson功率分配器,Lange耦合器和波导-微带过渡结构。改进开口谐振环阶跃阻抗低通滤波器具有陡峭的截止特性和平缓的通带。Wilkinson功分器和Lange耦合器可以与功放... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 T/R组件背景和意义
    1.2 国内外T/R组件研究现状
    1.3 本文的研究工作
第二章 LTCC技术与收发组件结构
    2.1 LTCC技术的特性
    2.2 LTCC技术的工艺步骤
    2.3 收发组件结构概要
    2.4 瓦片式结构与砖块式结构
    2.5 本章小结
第三章 T/R组件互连结构
    3.1 微带线原理
    3.2 微带线与金属屏蔽通孔
        3.2.1 微带线与金属屏蔽通孔仿真模型
        3.2.2 金属屏蔽通孔与微带线的距离对传输特性的影响
        3.2.3 金属屏蔽孔的孔距对传输特性的影响
    3.3 垂直互连结构
        3.3.1 垂直互连通孔仿真模型
        3.3.2 垂直互连通孔的参数仿真分析
    3.4 键合金丝的理论基础
        3.4.2 键合金丝的仿真模型
        3.4.3 键合金丝的参数仿真
    3.5 三柱毛纽扣的模型建立与仿真
    3.6 本章小结
第四章 T/R组件无源器件设计
    4.1 滤波器设计方法
        4.1.1 低通滤波器设计
    4.2 功率分配器和耦合器的设计
        4.2.1 功率分配器理论
        4.2.2 Wilkinson功率分配器设计仿真
        4.2.3 耦合器理论
        4.2.4 Lange耦合器设计仿真
    4.3 波导—微带过渡结构
        4.3.2 波导—微带探针过渡结构建模分析
    4.4 本章小结
第五章 瓦片式Ku波段收发组件系统仿真
    5.1 本文设计指标及收发系统方案
        5.1.1 本文收发组件设计指标
        5.1.2 瓦片式T/R组件系统结构方案
        5.1.3 T/R组件的器件选型
        5.1.4 T/R组件关键参数的预算
    5.2 瓦片式T/R组件收发支路系统仿真
        5.2.1 瓦片式T/R组件接收支路系统仿真
        5.2.2 瓦片式T/R组件发射支路系统仿真
    5.3 瓦片式T/R组件版图仿真与外壳设计
        5.3.1 瓦片式T/R组件版图发射支路仿真
        5.3.2 瓦片式T/R组件版图接收支路仿真
        5.3.3 瓦片式结构T/R组件的散热与外壳估算
        5.3.4 T/R组件设计结果与比较
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种Ka频段瓦片式接收组件的设计与实现[J]. 贾世旺,韩威,刘巍巍.  无线电通信技术. 2018(03)
[2]一种LTCC滤波器的快速设计与实现[J]. 李菁,刘培文.  无线电工程. 2018(03)
[3]LTCC层压工艺对表面形貌的影响[J]. 王运龙,刘建军.  电子工艺技术. 2018(01)
[4]Ku波段GaN一片式收发组件芯片[J]. 任春江,彭龙新,戈勤,沈宏昌,潘晓枫,李建平,李忠辉,陈堂胜.  固体电子学研究与进展. 2017(01)
[5]Ku波段多通道收发组件设计[J]. 徐森锋,吴亮亮.  电子科技. 2016(08)
[6]Ku波段收发组件设计分析[J]. 姚若妍,魏斌.  电子与封装. 2016(02)
[7]60GHz微带波导转换结构设计及其在通信集成前端中的应用[J]. 崔恒荣,王伟,孙芸,张挺,孙晓玮.  电子器件. 2012(05)
[8]LOW-POWER LVDS I/O INTERFACE FOR ABOVE 2GB/S-PER-PIN OPERATION[J]. Wang Xihu Wu Longsheng Liu Youbao (Xi’an Microelectronic Technology Institute, Xi’an 710054, China).  Journal of Electronics（China）. 2009(04)
[9]Ku波段收发组件研制[J]. 蔡昱,任晓婕,王海波,任缅,钱兴成.  雷达与对抗. 2005(04)
[10]低温共烧陶瓷无源集成技术及其应用[J]. 王悦辉,周济,崔学民,沈建红.  材料导报. 2005(09)

博士论文
[1]基于LTCC技术微波收发组件关键技术的研究[D]. 王立发.河北工业大学 2011
[2]基于LTCC的毫米波集成电路理论分析与仿真设计技术研究[D]. 李成国.南京理工大学 2008

硕士论文
[1]AlGaN/GaN微波功率器件建模与功率合成研究[D]. 邹翔.电子科技大学 2010
[2]基于LTCC技术的Ku波段T/R组件设计研究[D]. 李伟.西安电子科技大学 2010
[3]AlGaN/GaN HEMT器件建模及功率合成研究[D]. 陈力.电子科技大学 2008



本文编号：3171325