基于LTCC的高集成度射频前端研究
发布时间：2020-02-11 10:45
【摘要】：针对现代通信电子战系统对小型化射频前端的需求,该文基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术研制出工作在30~3 000 MHz,具有高集成度的射频前端模组。该模组尺寸仅为48mm×46mm×12mm,质量仅为68.5g,在满足技术指标的同时,体积与质量均减小到原有产品的1/7。此外,该文还对三维互联和隔离度优化等高度集成关键技术进行了总结和分析。
【图文】：
化设计，研制出高集成度的标准化射频前端单元模块，当需要时，即可通过增加该单元模块的数量，实现阵列化接收系统。本研究能够缩短天线共用器的研制周期，提高工艺稳定性、产品可靠性，降低研制成本。由于设计覆盖全频段（３０～３０００ＭＨｚ）的天线存在很大的技术难度，为了满足系统要求，本文采用多个重点频段天线切换使用的方案。本文将射频前端设计成４路输入、１路输出的形式。其中，３路接外部天线，１路接系统内部校正信号，在该射频前端中对射频信号进行直通、放大、衰减，原理框图如图１所示。图１射频前端原理框图
放大器（ＬＮＡ）放在一个腔里，这样既能减少布局尺寸，同时也可保证开关隔离度。２．２高密度集成的关键技术高密度集成的关键技术主要有：传输线三维互联技术、ＬＴＣＣ电路隔离优化技术等。对于这些关键电路和结构，首先以基本电磁场理论计算出初值，再利用ＨＦＳＳ电磁仿真软件，建立起对应的三维模型，然后以ＬＴＣＣ电路加工工艺为边界条件，对这些关键电路和结构进行三维电磁分析和参数优化，直到获得满意的结果［３－５］。传输线主要采用微带－带状－微带同层过渡（见图３）及微带－带状－微带垂直互联过渡（见图４）两种形式。经仿真计算，确定带状线宽度为０．１５ｍｍ，微带线宽度为０．２９ｍｍ，带状线、微带线与屏蔽地的缝隙为０．２５ｍｍ。此外，，通过仿真还发现，在传输线和过渡端的两边布置通孔，能有效地减小电磁场的辐射，抑制寄生（见图５）。图３微带－带状－微带同层过渡结构仿真模型图４微带－带状－微带垂直过渡结构仿真模型８１０压电与声光２０１７年
本文编号：2578467
【图文】：
化设计，研制出高集成度的标准化射频前端单元模块，当需要时，即可通过增加该单元模块的数量，实现阵列化接收系统。本研究能够缩短天线共用器的研制周期，提高工艺稳定性、产品可靠性，降低研制成本。由于设计覆盖全频段（３０～３０００ＭＨｚ）的天线存在很大的技术难度，为了满足系统要求，本文采用多个重点频段天线切换使用的方案。本文将射频前端设计成４路输入、１路输出的形式。其中，３路接外部天线，１路接系统内部校正信号，在该射频前端中对射频信号进行直通、放大、衰减，原理框图如图１所示。图１射频前端原理框图
放大器（ＬＮＡ）放在一个腔里，这样既能减少布局尺寸，同时也可保证开关隔离度。２．２高密度集成的关键技术高密度集成的关键技术主要有：传输线三维互联技术、ＬＴＣＣ电路隔离优化技术等。对于这些关键电路和结构，首先以基本电磁场理论计算出初值，再利用ＨＦＳＳ电磁仿真软件，建立起对应的三维模型，然后以ＬＴＣＣ电路加工工艺为边界条件，对这些关键电路和结构进行三维电磁分析和参数优化，直到获得满意的结果［３－５］。传输线主要采用微带－带状－微带同层过渡（见图３）及微带－带状－微带垂直互联过渡（见图４）两种形式。经仿真计算，确定带状线宽度为０．１５ｍｍ，微带线宽度为０．２９ｍｍ，带状线、微带线与屏蔽地的缝隙为０．２５ｍｍ。此外，，通过仿真还发现，在传输线和过渡端的两边布置通孔，能有效地减小电磁场的辐射，抑制寄生（见图５）。图３微带－带状－微带同层过渡结构仿真模型图４微带－带状－微带垂直过渡结构仿真模型８１０压电与声光２０１７年
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