X波段天线微系统关键技术研究
发布时间：2021-08-01 05:07
有源相控阵雷达机动性强,输出功率大,作用距离远,抗干扰能力强,分辨率高,功能多样并且可靠性高,在机载预警,星载观测,弹载防御,通讯,导航,气象预测等各个军事和民用领域得到广泛应用。传统的有源相控阵系统大多采用基于MCM技术的砖块式和瓦片式结构,经过多年发展,其电性能和基础技术已经基本成熟,然而为了适应各类平台愈发苛刻的需求,后续轻薄化,高集成,可重构,高性能,低成本将是主要发展目标,而实现这些目标必须采用高集成一体化设计技术。本文在介绍有源相控阵研究背景和关键技术理论的基础上,主要针对有源相控阵的高集成度、小型化、轻薄化这几个难点,对天线设计、LTCC/HTCC基板三维电磁场仿真、电磁兼容、高密度互连、封装设计、热管理、T/R组件等方面进行研究后,提供了多种有源相控阵子阵级设计方案。主要研制了X波段单通道天线微系统和X波段四通道天线微系统,单通道天线微系统和四通道天线微系统均设计了两个版本,第一版为天线和耦合器合并加工,T/R组件单独加工,第二版为全部一体化加工。具体工作如下:1、第一版X波段单通道天线微系统。LTCC贴片天线单元设计面积为24.5mm×14.3mm,占用29层Ferr...
【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】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有源相控阵T/R组件集成方式
第一章绪论3(c)(d)图1-2德国IMSTGmbHKa波段LTCC模块。(a)3DEM仿真模型(正面)；(b)3DEM仿真模型(背面)；(c)实物(正面)；(d)实物(背面)2011年DongGunKam等学者提出了一种用于60GHz相控阵系统的低成本，高集成度的封装方案[13]。如图1-3所示，该模块采用LTCC技术，利用BGA焊球将16个贴片天线单元和倒装的收发芯片封装在一起，整体封装面积为28mm×28mm。实测得到，天线单元增益为5dBi，与仿真结果良好吻合。(a)(b)图1-360GHz相控阵模块。(a)集成孔径耦合贴片天线的封装示意图；(b)LTCC封装2015年意大利ThalesAleniaSpaceItalia机构的AntonioFina等研究人员利用LTCC工艺和3D互连技术设计了一款X波段高性能，封装紧凑的T/R模块[14]。如图1-4所示，该模块包含2块LTCC基板，多功能芯片单独放置于一块LTCC基板上，功放、低噪放和开关芯片放置于另一块LTCC基板上，2块LTCC基板通过中
第一章绪论3(c)(d)图1-2德国IMSTGmbHKa波段LTCC模块。(a)3DEM仿真模型(正面)；(b)3DEM仿真模型(背面)；(c)实物(正面)；(d)实物(背面)2011年DongGunKam等学者提出了一种用于60GHz相控阵系统的低成本，高集成度的封装方案[13]。如图1-3所示，该模块采用LTCC技术，利用BGA焊球将16个贴片天线单元和倒装的收发芯片封装在一起，整体封装面积为28mm×28mm。实测得到，天线单元增益为5dBi，与仿真结果良好吻合。(a)(b)图1-360GHz相控阵模块。(a)集成孔径耦合贴片天线的封装示意图；(b)LTCC封装2015年意大利ThalesAleniaSpaceItalia机构的AntonioFina等研究人员利用LTCC工艺和3D互连技术设计了一款X波段高性能，封装紧凑的T/R模块[14]。如图1-4所示，该模块包含2块LTCC基板，多功能芯片单独放置于一块LTCC基板上，功放、低噪放和开关芯片放置于另一块LTCC基板上，2块LTCC基板通过中
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温共烧陶瓷材料的研究进展[J]. 张晓辉,郑欣. 微纳电子技术. 2019(10)
[2]无人机载有源相控阵天线一体化结构设计[J]. 李继. 机械与电子. 2019(08)
[3]有源相控阵雷达天线结构设计[J]. 常文凯,胡龙飞,陈冬宇,李丽娴,李亮. 机械与电子. 2019(07)
[4]高集成度有源相控阵天线[J]. 肖昌怡,张波,刘港,王延. 微波学报. 2018(04)
[5]毫米波通信64单元瓦片相控阵天线研究[J]. 李吉浩,李益兵,陈志新,刘沛业,顾小军. 微波学报. 2018(S1)
[6]有源相控阵天线集成设计[J]. 顾叶青,姚晔,王超. 电子机械工程. 2016(06)
[7]小型化层叠式三维T/R组件[J]. 万涛,王耀召. 太赫兹科学与电子信息学报. 2016(05)
[8]相控阵雷达研究现状与发展趋势[J]. 邵春生. 现代雷达. 2016(06)
[9]Ka波段宽带H型缝隙耦合蝶形微带贴片天线设计[J]. 邾志民,陈春红,吴文,单卿. 微波学报. 2015(S2)
[10]多芯片组件技术研究[J]. 单作鹏. 微处理机. 2016(02)
博士论文
[1]宽带宽角扫描相控阵天线系统[D]. 邓斌.南京大学 2018
[2]应用于相控阵收发组件的射频/微波集成电路设计[D]. 杨小峰.西安电子科技大学 2014
[3]超宽带天线与相控阵天线系统研究[D]. 樊芳芳.西安电子科技大学 2011
[4]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
[5]双极化微带天线阵与超宽带、多频段印刷天线[D]. 梁仙灵.上海大学 2007
硕士论文
[1]基于5G通信的相控阵微带天线的设计[D]. 杨世坦.安徽大学 2019
[2]LTCC共形相控阵雷达天线频带展宽技术研究[D]. 吴同庆.电子科技大学 2018
[3]瓦片式相控阵内校准关键技术设计与实现[D]. 张锐.电子科技大学 2018
[4]基于LTCC的毫米波封装阵列天线设计[D]. 余森.西安电子科技大学 2018
[5]耦合馈电微带阵列天线设计[D]. 孔晓佳.西安电子科技大学 2018
[6]C波段大功率T/R组件设计[D]. 钱志宇.东南大学 2018
[7]X波段瓦片式相控阵T/R组件微系统的关键技术研究[D]. 杨雨林.电子科技大学 2018
[8]Ka波段瓦片式TR组件研究与设计[D]. 方文源.西安电子科技大学 2017
[9]微波相控阵收发前端及封装研究[D]. 尹华.电子科技大学 2017
[10]S波段有源相控阵雷达TR组件研究[D]. 李兵.西安电子科技大学 2016
本文编号：3314874
【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】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有源相控阵T/R组件集成方式
第一章绪论3(c)(d)图1-2德国IMSTGmbHKa波段LTCC模块。(a)3DEM仿真模型(正面)；(b)3DEM仿真模型(背面)；(c)实物(正面)；(d)实物(背面)2011年DongGunKam等学者提出了一种用于60GHz相控阵系统的低成本，高集成度的封装方案[13]。如图1-3所示，该模块采用LTCC技术，利用BGA焊球将16个贴片天线单元和倒装的收发芯片封装在一起，整体封装面积为28mm×28mm。实测得到，天线单元增益为5dBi，与仿真结果良好吻合。(a)(b)图1-360GHz相控阵模块。(a)集成孔径耦合贴片天线的封装示意图；(b)LTCC封装2015年意大利ThalesAleniaSpaceItalia机构的AntonioFina等研究人员利用LTCC工艺和3D互连技术设计了一款X波段高性能，封装紧凑的T/R模块[14]。如图1-4所示，该模块包含2块LTCC基板，多功能芯片单独放置于一块LTCC基板上，功放、低噪放和开关芯片放置于另一块LTCC基板上，2块LTCC基板通过中
第一章绪论3(c)(d)图1-2德国IMSTGmbHKa波段LTCC模块。(a)3DEM仿真模型(正面)；(b)3DEM仿真模型(背面)；(c)实物(正面)；(d)实物(背面)2011年DongGunKam等学者提出了一种用于60GHz相控阵系统的低成本，高集成度的封装方案[13]。如图1-3所示，该模块采用LTCC技术，利用BGA焊球将16个贴片天线单元和倒装的收发芯片封装在一起，整体封装面积为28mm×28mm。实测得到，天线单元增益为5dBi，与仿真结果良好吻合。(a)(b)图1-360GHz相控阵模块。(a)集成孔径耦合贴片天线的封装示意图；(b)LTCC封装2015年意大利ThalesAleniaSpaceItalia机构的AntonioFina等研究人员利用LTCC工艺和3D互连技术设计了一款X波段高性能，封装紧凑的T/R模块[14]。如图1-4所示，该模块包含2块LTCC基板，多功能芯片单独放置于一块LTCC基板上，功放、低噪放和开关芯片放置于另一块LTCC基板上，2块LTCC基板通过中
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温共烧陶瓷材料的研究进展[J]. 张晓辉,郑欣. 微纳电子技术. 2019(10)
[2]无人机载有源相控阵天线一体化结构设计[J]. 李继. 机械与电子. 2019(08)
[3]有源相控阵雷达天线结构设计[J]. 常文凯,胡龙飞,陈冬宇,李丽娴,李亮. 机械与电子. 2019(07)
[4]高集成度有源相控阵天线[J]. 肖昌怡,张波,刘港,王延. 微波学报. 2018(04)
[5]毫米波通信64单元瓦片相控阵天线研究[J]. 李吉浩,李益兵,陈志新,刘沛业,顾小军. 微波学报. 2018(S1)
[6]有源相控阵天线集成设计[J]. 顾叶青,姚晔,王超. 电子机械工程. 2016(06)
[7]小型化层叠式三维T/R组件[J]. 万涛,王耀召. 太赫兹科学与电子信息学报. 2016(05)
[8]相控阵雷达研究现状与发展趋势[J]. 邵春生. 现代雷达. 2016(06)
[9]Ka波段宽带H型缝隙耦合蝶形微带贴片天线设计[J]. 邾志民,陈春红,吴文,单卿. 微波学报. 2015(S2)
[10]多芯片组件技术研究[J]. 单作鹏. 微处理机. 2016(02)
博士论文
[1]宽带宽角扫描相控阵天线系统[D]. 邓斌.南京大学 2018
[2]应用于相控阵收发组件的射频/微波集成电路设计[D]. 杨小峰.西安电子科技大学 2014
[3]超宽带天线与相控阵天线系统研究[D]. 樊芳芳.西安电子科技大学 2011
[4]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
[5]双极化微带天线阵与超宽带、多频段印刷天线[D]. 梁仙灵.上海大学 2007
硕士论文
[1]基于5G通信的相控阵微带天线的设计[D]. 杨世坦.安徽大学 2019
[2]LTCC共形相控阵雷达天线频带展宽技术研究[D]. 吴同庆.电子科技大学 2018
[3]瓦片式相控阵内校准关键技术设计与实现[D]. 张锐.电子科技大学 2018
[4]基于LTCC的毫米波封装阵列天线设计[D]. 余森.西安电子科技大学 2018
[5]耦合馈电微带阵列天线设计[D]. 孔晓佳.西安电子科技大学 2018
[6]C波段大功率T/R组件设计[D]. 钱志宇.东南大学 2018
[7]X波段瓦片式相控阵T/R组件微系统的关键技术研究[D]. 杨雨林.电子科技大学 2018
[8]Ka波段瓦片式TR组件研究与设计[D]. 方文源.西安电子科技大学 2017
[9]微波相控阵收发前端及封装研究[D]. 尹华.电子科技大学 2017
[10]S波段有源相控阵雷达TR组件研究[D]. 李兵.西安电子科技大学 2016
本文编号：3314874
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