基于LTCC的高集成度射頻前端研究
發(fā)布時間:2020-02-11 10:45
【摘要】:針對現(xiàn)代通信電子戰(zhàn)系統(tǒng)對小型化射頻前端的需求,該文基于低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)研制出工作在30~3 000 MHz,具有高集成度的射頻前端模組。該模組尺寸僅為48mm×46mm×12mm,質(zhì)量僅為68.5g,在滿足技術(shù)指標(biāo)的同時,體積與質(zhì)量均減小到原有產(chǎn)品的1/7。此外,該文還對三維互聯(lián)和隔離度優(yōu)化等高度集成關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)和分析。
【圖文】:
化設(shè)計,研制出高集成度的標(biāo)準(zhǔn)化射頻前端單元模塊,當(dāng)需要時,即可通過增加該單元模塊的數(shù)量,實現(xiàn)陣列化接收系統(tǒng)。本研究能夠縮短天線共用器的研制周期,提高工藝穩(wěn)定性、產(chǎn)品可靠性,降低研制成本。由于設(shè)計覆蓋全頻段(30~3000MHz)的天線存在很大的技術(shù)難度,為了滿足系統(tǒng)要求,本文采用多個重點(diǎn)頻段天線切換使用的方案。本文將射頻前端設(shè)計成4路輸入、1路輸出的形式。其中,3路接外部天線,1路接系統(tǒng)內(nèi)部校正信號,在該射頻前端中對射頻信號進(jìn)行直通、放大、衰減,原理框圖如圖1所示。圖1射頻前端原理框圖
放大器(LNA)放在一個腔里,這樣既能減少布局尺寸,同時也可保證開關(guān)隔離度。2.2高密度集成的關(guān)鍵技術(shù)高密度集成的關(guān)鍵技術(shù)主要有:傳輸線三維互聯(lián)技術(shù)、LTCC電路隔離優(yōu)化技術(shù)等。對于這些關(guān)鍵電路和結(jié)構(gòu),首先以基本電磁場理論計算出初值,再利用HFSS電磁仿真軟件,建立起對應(yīng)的三維模型,然后以LTCC電路加工工藝為邊界條件,對這些關(guān)鍵電路和結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維電磁分析和參數(shù)優(yōu)化,直到獲得滿意的結(jié)果[3-5]。傳輸線主要采用微帶-帶狀-微帶同層過渡(見圖3)及微帶-帶狀-微帶垂直互聯(lián)過渡(見圖4)兩種形式。經(jīng)仿真計算,確定帶狀線寬度為0.15mm,微帶線寬度為0.29mm,帶狀線、微帶線與屏蔽地的縫隙為0.25mm。此外,,通過仿真還發(fā)現(xiàn),在傳輸線和過渡端的兩邊布置通孔,能有效地減小電磁場的輻射,抑制寄生(見圖5)。圖3微帶-帶狀-微帶同層過渡結(jié)構(gòu)仿真模型圖4微帶-帶狀-微帶垂直過渡結(jié)構(gòu)仿真模型810壓電與聲光2017年
本文編號:2578467
【圖文】:
化設(shè)計,研制出高集成度的標(biāo)準(zhǔn)化射頻前端單元模塊,當(dāng)需要時,即可通過增加該單元模塊的數(shù)量,實現(xiàn)陣列化接收系統(tǒng)。本研究能夠縮短天線共用器的研制周期,提高工藝穩(wěn)定性、產(chǎn)品可靠性,降低研制成本。由于設(shè)計覆蓋全頻段(30~3000MHz)的天線存在很大的技術(shù)難度,為了滿足系統(tǒng)要求,本文采用多個重點(diǎn)頻段天線切換使用的方案。本文將射頻前端設(shè)計成4路輸入、1路輸出的形式。其中,3路接外部天線,1路接系統(tǒng)內(nèi)部校正信號,在該射頻前端中對射頻信號進(jìn)行直通、放大、衰減,原理框圖如圖1所示。圖1射頻前端原理框圖
放大器(LNA)放在一個腔里,這樣既能減少布局尺寸,同時也可保證開關(guān)隔離度。2.2高密度集成的關(guān)鍵技術(shù)高密度集成的關(guān)鍵技術(shù)主要有:傳輸線三維互聯(lián)技術(shù)、LTCC電路隔離優(yōu)化技術(shù)等。對于這些關(guān)鍵電路和結(jié)構(gòu),首先以基本電磁場理論計算出初值,再利用HFSS電磁仿真軟件,建立起對應(yīng)的三維模型,然后以LTCC電路加工工藝為邊界條件,對這些關(guān)鍵電路和結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維電磁分析和參數(shù)優(yōu)化,直到獲得滿意的結(jié)果[3-5]。傳輸線主要采用微帶-帶狀-微帶同層過渡(見圖3)及微帶-帶狀-微帶垂直互聯(lián)過渡(見圖4)兩種形式。經(jīng)仿真計算,確定帶狀線寬度為0.15mm,微帶線寬度為0.29mm,帶狀線、微帶線與屏蔽地的縫隙為0.25mm。此外,,通過仿真還發(fā)現(xiàn),在傳輸線和過渡端的兩邊布置通孔,能有效地減小電磁場的輻射,抑制寄生(見圖5)。圖3微帶-帶狀-微帶同層過渡結(jié)構(gòu)仿真模型圖4微帶-帶狀-微帶垂直過渡結(jié)構(gòu)仿真模型810壓電與聲光2017年
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本文編號:2578467
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