高密度组装的数字T/R组件的技术研究
发布时间：2022-02-14 13:34
现代战场的电磁环境日趋复杂,数字阵列雷达采用数字波束形成技术能够灵活控制波束指向且同时实现收发多波束,达到多目标的探测跟踪的能力,同时信号接收处理采用软件实现自适应零点,具有多功能和较强的抗干扰能力的特性,已经成为相控阵雷达技术领域研究的热点。而作为雷达收发通道数字化的关键构成部分,数字TR组件因其内部固有数字系统架构,在可靠性、实时可控、发射信号复杂度和波形质量以及正交解调幅相一致性等方面与传统的TR组件相比具有更大的优势。数字阵列雷达体积小型化趋势促使高密度组装技术开始应用于数字TR组件的实现。其中基于低温共烧陶瓷工艺（LTCC）的多芯片组技术（MCM）具有较好的高频特性和散热特性,同时其内部可填埋无源器件的特征使其能够达到较高的集成度,为数字TR组件高密度集成提供了有效的技术途径。本文重点研究数字TR组件的数字部分电路和组装结构的的设计。该系统采用FPGA芯片作为控制和数据处理的核心,DDRII完成数据缓存,而光接口作为TR组件与后级雷达信号处理机连接的高速数据传输通道。而发射通道中信号产生采用专用DDS芯片方案,可实时合成高性能的复杂雷达波形;接收通道中采用AD芯片和FPGA共...
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：82 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 发展现状
1.3 文章结构安排
第二章 高密度组装数字TR组件关键技术
2.1 数字TR组件介绍
2.2 数字TR组件发射通道DDS技术
2.3 数字TR组件接收通道DDC技术
2.3.1 DDC基本原理
2.3.2 窄带DDC实现结构介绍
2.3.3 宽带DDC实现结构介绍
2.4 高密度集成技术研究
2.4.1 MCM封装技术介绍
2.4.2 LTCC工艺介绍
2.5 本章小结
第三章 硬件电路设计
3.1 系统总体方案
3.2 FPGA电路设计
3.2.1 FPGA简介
3.2.2 器件选型
3.2.3 外围电路设计
3.3 AD部分电路设计
3.3.1 芯片选型
3.3.2 原理电路设计
3.4 DDS电路设计
3.4.1 芯片简介
3.4.2 端口连接关系
3.4.3 外围电路设计
3.5 存储器模块设计
3.5.1 存储方案选择
3.5.2 外围电路设计
3.6 光纤高速串行收发模块设计
3.6.1 硬件方案
3.6.2 具体电路设计
3.7 时钟同步电路设计
3.7.1 FPGA时钟电路
3.7.2 接收双通道的同步时钟电路
3.7.3 发射通道同步时钟电路
3.8 电源电路设计分析
3.8.1 需求分析
3.8.2 方案设计
3.9 本章小结
第四章 高密度组装版图结构工艺研究
4.1 基于LTCC工艺的 3D_MCM封装
4.2 系统指标及规格
4.2.1 系统集成关键指标
4.2.2 系统整体物理规格
4.3 数字TR组件器件板层结构和版图设计
4.3.1 子模块层叠结构布局
4.3.2 基板内部区域划分
4.3.3 基板内部层叠结构
4.3.4 版图布线
4.4 LTCC工艺设计
4.4.1 基板材料选择
4.4.2 制作工艺流程
4.5 设计中需要考虑的因素
4.5.1 可分块调试设计
4.5.2 信号完整性
4.5.3 散热问题
4.5.4 可靠性
4.6 本章小结
第五章 程序设计及系统模块电路功能验证
5.1 接收通道验证
5.1.1 宽带DDC设计
5.1.2 窄带DDC设计
5.1.3 测试流程
5.2 发射通道验证
5.2.1 方案及程序设计
5.2.2 测试流程
5.3 存储器模块功能验证调试
5.3.1 IP核程序设计
5.3.2 读写功能测试结果
5.4 光接口模块功能验证调试
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
在校期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子器件的微组装技术[J]. 卢坤蕊,王明. 安徽电子信息职业技术学院学报. 2010(04)
[2]基于热叠加模型的叠层3D多芯片组件芯片热布局优化研究[J]. 梁颖,黄春跃,阎德劲,李天明. 电子学报. 2009(11)
[3]多芯片组件（MCM）技术[J]. 盖红星,王静,王宝友. 信息技术与标准化. 2008(05)
[4]低温共烧陶瓷基板及其封装应用[J]. 龙乐. 电子与封装. 2006(11)
[5]MCM-C和HIC的元器件安装工艺技术[J]. 何中伟. 集成电路通讯. 2006(02)
[6]MCM-C和HIC的元器件安装工艺技术[J]. 何中伟. 集成电路通讯. 2006 (02)
[7]基于近似最佳一致逼近原理的FIR数字滤波器[J]. 秦毅,毛永芳,秦树人. 重庆大学学报(自然科学版). 2006(05)
[8]数字阵列雷达及其进展[J]. 吴曼青. 中国电子科学研究院学报. 2006(01)
[9]高速数据采集控制系统MCM-C的工艺设计与制造[J]. 何中伟,周冬莲,杜松. 集成电路通讯. 2005(04)
[10]高速数据采集控制系统MCM-C的工艺设计与制造[J]. 何中伟,周冬莲,杜松. 集成电路通讯. 2005 (04)
硕士论文
[1]MIMO雷达正交波形产生硬件设计与实现[D]. 陈正辉.电子科技大学 2013
[2]基于MCM-L的数字T/R组件设计与实现[D]. 王威.电子科技大学 2013
[3]宽带数字T/R组件接收通道关键技术研究[D]. 李玮.电子科技大学 2009
[4]毫米波LTCC电路设计技术研究[D]. 曾欣.电子科技大学 2008
本文编号：3624656
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：82 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 发展现状
1.3 文章结构安排
第二章 高密度组装数字TR组件关键技术
2.1 数字TR组件介绍
2.2 数字TR组件发射通道DDS技术
2.3 数字TR组件接收通道DDC技术
2.3.1 DDC基本原理
2.3.2 窄带DDC实现结构介绍
2.3.3 宽带DDC实现结构介绍
2.4 高密度集成技术研究
2.4.1 MCM封装技术介绍
2.4.2 LTCC工艺介绍
2.5 本章小结
第三章 硬件电路设计
3.1 系统总体方案
3.2 FPGA电路设计
3.2.1 FPGA简介
3.2.2 器件选型
3.2.3 外围电路设计
3.3 AD部分电路设计
3.3.1 芯片选型
3.3.2 原理电路设计
3.4 DDS电路设计
3.4.1 芯片简介
3.4.2 端口连接关系
3.4.3 外围电路设计
3.5 存储器模块设计
3.5.1 存储方案选择
3.5.2 外围电路设计
3.6 光纤高速串行收发模块设计
3.6.1 硬件方案
3.6.2 具体电路设计
3.7 时钟同步电路设计
3.7.1 FPGA时钟电路
3.7.2 接收双通道的同步时钟电路
3.7.3 发射通道同步时钟电路
3.8 电源电路设计分析
3.8.1 需求分析
3.8.2 方案设计
3.9 本章小结
第四章 高密度组装版图结构工艺研究
4.1 基于LTCC工艺的 3D_MCM封装
4.2 系统指标及规格
4.2.1 系统集成关键指标
4.2.2 系统整体物理规格
4.3 数字TR组件器件板层结构和版图设计
4.3.1 子模块层叠结构布局
4.3.2 基板内部区域划分
4.3.3 基板内部层叠结构
4.3.4 版图布线
4.4 LTCC工艺设计
4.4.1 基板材料选择
4.4.2 制作工艺流程
4.5 设计中需要考虑的因素
4.5.1 可分块调试设计
4.5.2 信号完整性
4.5.3 散热问题
4.5.4 可靠性
4.6 本章小结
第五章 程序设计及系统模块电路功能验证
5.1 接收通道验证
5.1.1 宽带DDC设计
5.1.2 窄带DDC设计
5.1.3 测试流程
5.2 发射通道验证
5.2.1 方案及程序设计
5.2.2 测试流程
5.3 存储器模块功能验证调试
5.3.1 IP核程序设计
5.3.2 读写功能测试结果
5.4 光接口模块功能验证调试
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
在校期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子器件的微组装技术[J]. 卢坤蕊,王明. 安徽电子信息职业技术学院学报. 2010(04)
[2]基于热叠加模型的叠层3D多芯片组件芯片热布局优化研究[J]. 梁颖,黄春跃,阎德劲,李天明. 电子学报. 2009(11)
[3]多芯片组件（MCM）技术[J]. 盖红星,王静,王宝友. 信息技术与标准化. 2008(05)
[4]低温共烧陶瓷基板及其封装应用[J]. 龙乐. 电子与封装. 2006(11)
[5]MCM-C和HIC的元器件安装工艺技术[J]. 何中伟. 集成电路通讯. 2006(02)
[6]MCM-C和HIC的元器件安装工艺技术[J]. 何中伟. 集成电路通讯. 2006 (02)
[7]基于近似最佳一致逼近原理的FIR数字滤波器[J]. 秦毅,毛永芳,秦树人. 重庆大学学报(自然科学版). 2006(05)
[8]数字阵列雷达及其进展[J]. 吴曼青. 中国电子科学研究院学报. 2006(01)
[9]高速数据采集控制系统MCM-C的工艺设计与制造[J]. 何中伟,周冬莲,杜松. 集成电路通讯. 2005(04)
[10]高速数据采集控制系统MCM-C的工艺设计与制造[J]. 何中伟,周冬莲,杜松. 集成电路通讯. 2005 (04)
硕士论文
[1]MIMO雷达正交波形产生硬件设计与实现[D]. 陈正辉.电子科技大学 2013
[2]基于MCM-L的数字T/R组件设计与实现[D]. 王威.电子科技大学 2013
[3]宽带数字T/R组件接收通道关键技术研究[D]. 李玮.电子科技大学 2009
[4]毫米波LTCC电路设计技术研究[D]. 曾欣.电子科技大学 2008
本文编号：3624656
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