基于硅基堆叠SIP技术的超宽带T/R组件

传统的超宽带T/R组件采用的是两维砖块式结构,体积和重量已不适应目前小型化、低剖面、易共形的相控阵天线要求。文中提出的基于硅基堆叠系统级封装(SIP)技术,将四通道的射频芯片高度集成在硅基介质基板上,将多层介质基板厚金压合,实现多层堆叠的三维封装。通过采用芯片多功能集成技术和超宽带射频信号的垂直互连技术,设计出三维堆叠的四通道超宽带T/R组件。T/R组件带宽为6 GHz～18 GHz,单通道的发射功率优于23 dBm,接收增益优于20 dB,可实现6位数控衰减及6位数控移相,尺寸仅有13.0 mm×13.0 mm×3.4 mm。该技术可以实现多通道超宽带T/R组件的SIP封装,有利于工程应用。     

基于硅基MEMS工艺的Ka波段四通道短砖式三维集成T/R微系统

基于硅基微电子机械系统(MEMS)工艺设计了一种Ka波段四通道短砖式三维集成T/R微系统，实现四通道收发及功率合成功能。器件每个通道具备6 bit数控移相、5 bit数控衰减、电源调制等功能。该T/R微系统由两层硅基MEMS模块堆叠而成，每层硅基模块内部异构集成多个单片微波集成电路(MMIC),内部采用硅通孔(TSV)实现垂直互连，层间采用植球互连，器件尺寸为18 mm×19.5 mm×3 mm。经测试，在33～37 GHz频段内，器件单通道饱和发射功率大于30 dBm,接收增益约为35 dB,噪声系数小于4.6 dB。器件兼顾高性能和高集成度，可应用于雷达相控阵系统。     

基于LTCC技术的Ku波段四通道T/R组件研制

基于相控阵雷达的应用需求,利用LTCC多层基板技术,研制了Ku波段四通道T/R组件。该组件通过三维布局实现了组件的小型化和轻量化,同时也保证了射频、电源和控制的信号完整性。通过微带线变换带状线的优化设计,实现了良好的传输性能,提高了四通道信号间的隔离度。腔体内部做了隔墙设计,避免四通道的信号干扰,保证一致性。最终研制实现的小型化Ku波段四通道T/R组件,尺寸仅为70 mm×37.8 mm×11.5 mm,质量约53 g,组件接收增益大于25 dB,噪声系数小于4 dB,发射功率大于16 W。该T/R组件四通道一致性好,性能稳定,具有较好的应用价值。     

基于LTCC基板的X波段四通道T/R组件的设计

介绍了一种X波段四通道T/R组件的设计思路和实现方法。针对组件工作频率高、工作频段宽、通道数多、功能复杂、裸芯片多、重量要求严格等难点,组件采用低温共烧陶瓷设计、MCM设计、新型硅铝盒体材料设计等先进技术,成功研制出了低噪声、轻质量、功能齐全的小型化四通道T/R组件,该组件工作带宽在X波段达到2 GHz,发射功率达到+41 dBm,发射效率达到32%,接收噪声系数达到2.5～2.8 dB,移相精度达到20（RMS）,整体重量为96 g。组件已实现批量化生产。     

应用于C-X-Ku波段的宽带功率放大器

采用0.25μm AlGaAs/InGaAs/GaAs PHEMT工艺技术,研制出了6～18GHz三级MMIC全匹配宽带功率放大器单片.在6～18GHz的工作频率下,放大器的平均功率增益为19dB,输出功率大于33.3dBm,在10GHz处有最大输出功率34.7dBm,输入回波损耗S11低于-10dB,输出回波损耗S22低于-6dB.与报道的C-X-Ku频段宽带功率放大器相比,有较好的功率平坦度.     

应用于C-X-Ku波段的宽带功率放大器

采用0.25μm AlGaAs/InGaAs/GaAs PHEMT工艺技术,研制出了6～18GHz三级MMIC全匹配宽带功率放大器单片.在6～18GHz的工作频率下,放大器的平均功率增益为19dB,输出功率大于33.3dBm,在10GHz处有最大输出功率34.7dBm,输入回波损耗S11低于-10dB,输出回波损耗S22低于-6dB.与报道的C-X-Ku频段宽带功率放大器相比,有较好的功率平坦度.     

C 波段全固态T / R 组件设计

C波段星载合成孔径雷达(SAR)系统是应用于海洋目标监视的有力手段之一.基于T/R组件的有源相控天线可靠性高,成为现阶段星载SAR雷达的研究热点,其对T/R组件的需求特点包括:高效率、低功耗、重量轻、费用低、高幅度相位稳定性和高可靠性.文中介绍了最新研制的四通道C波段星载T/R组件,采用微波多芯片组件技术,T/R组件通道间距为1/4波长,其输出功率大于22W,噪声系数2.3dB,接收增益大于23dB,功率附加效率大于23％,重量小于200g.     

基于AlN HTCC基板的宽带T/R组件设计

介绍了一种基于AlN HTCC基板MCM工艺的宽带(2～12 GHz)T/R组件的原理及设计方法,该T/R组件在一块AlN HTCC微波多层基板上通过焊接、胶接等工艺安装了电阻、电容、ASIC、MMIC等器件,通过对电路布局设计、HTCC性能分析、关键互联电路仿真,得到的T/R组件的主要性能为:在10 GHz工作带宽内发射功率大于8 W,接收增益大于25 dB,噪声系数小于4 dB,重量小于40 g。     

一种L波段大功率T/R组件的设计

应用于舰载相控阵雷达上的L波段T/R组件,对小型化、高密度、大功率、高效率等方面提出了很高的要求,本文采用宽禁带半导体功率管实现发射功放,在1.3~1.5GHz频率范围内,实现了饱和输出功率大于500W,发射效率大于55%的四通道T/R组件.该T/R组件包含4个通道,共有4个发射支路,12个接收支路,满足实际应用中实现多路信号的接收.由于组件使用较多的裸芯片和封装器件,对工艺流程也做了简要介绍.组件测试结果表明组件满足各项指标要求.     

一种紧凑型Ka波段八通道T/R组件的设计

本文介绍了一种Ka波段八通道T/R组件,可用于Ka波段有源相控阵雷达中。T/R组件具有体积小、集成度高、通道一致性好的特点。文章着重对T/R组件组成构架、收发通道指标预算、关键电路设计仿真、微波多层混压基板设计进行了详细的论述。测试结果显示,T/R组件在5GHz工作带宽内具有良好的性能,发射功率大于29dBm,噪声系数小于4.5dB,接收增益大于22dB,移相精度小于4°,衰减精度小于0.5dB。     

基于带状线的X波段四通道T/R组件研制

基于带状线的结构特点,利用LTCC多层基板结构优势,设计了一款X波段四通道的T/R组件。该组件仅使用带状线传输线方式进行微波信号传输,避免了微波信号多层基板间过渡结构带来的损耗与畸变,同时结合LTCC走线特点、腔体设计技术和接地层屏蔽能力,将微波电路与电源控制电路进行分层处理和一体化设计,有效地降低了各信号间的串扰。最终设计实现的X波段四通道T/R组件,体积仅62 mm×43.8 mm×7.9 mm,质量约40 g,发射功率大于2 W,接收增益大于25 dB,接收噪声系数小于2.5 dB。该组件四个通道间一致性好,性能稳定,具有批量应用价值。     

面向IMT-Advanced应用的射频前端T/R组件的设计与实现

阐述了面向IMT-Advanced应用的射频前端T/R组件中各模块的设计与实现方法,并对接收支路和发射支路进行了设计.宽带开关工作频率范围为0～6 GHz,具有插入损耗低、隔离度高的优点;超宽带低噪声放大器在700 MHz～6 GHz的工作范围内增益高且平坦,噪声系数小;宽带功率放大器采用自适应线性化偏置电路,在5.8 GHz频段具有优良的线性度.整个T/R组件输入电压为5V,接收支路增益为13.75 dB,噪声系数为6.58 dB,发射支路增益为22.77 dB,输出功率为20.2 dBm.     

14～14.5 GHz 20 W GaAs PHEMT内匹配微波功率管

介绍了一种Ku波段内匹配微波功率场效应晶体管.采用GaAs PHEMT 0.25μm T型栅工艺,研制出总栅宽为14.4 mm的功率PHEMT管芯.器件由四管芯合成,在14～14.5 GHz频率范围内,输出功率大于20 W,附加效率大于27%,功率增益大于6 dB,增益平坦度为±0.3 dB.     

一种微带功分耦合器的设计

描述了一种微带功分耦合器,它是收发(T/R)组件中的重要组成部分,起着监测和校准的作用.项目设计要求的工作频段在9.3GHz～9.8GHz,端口驻波应小于1.2,两臂间隔离度大于25dB,两个定向耦合器的耦合度C=30dB,定向性D=15dB～20dB.常规微带耦合器的定向性比带状线耦合器的定向性差,有多种方法可以改善...     

基于QFN封装的X波段GaAs T/R套片设计

基于陶瓷方形扁平无引脚(QFN)封装研制出4款X波段GaAs微波单片集成电路(MMIC),包括GaAs幅相控制多功能芯片(MFC)、功率放大器、低噪声放大器、开关限幅多功能芯片.利用QFN技术将这套芯片封装在一起,组成2 GHz带宽的QFN封装收/发(T/R)组件,输出功率大于1W,封装尺寸为9 mm×9 mm×1 mm.通过提高GaAsMMIC的集成度、放大器单边加电、内部端口匹配,创新性地实现了微波T/R组件的小型化.这几款芯片中最复杂的X波段幅相控制多功能芯片集成了T/R开关、六位数字移相器、五位数字衰减器、增益放大器及串转并驱动器.在工作频段内,收发状态下,增益大于5 dB,1 dB压缩输出功率(P-1)大于7 dBm,移相均方根(RMS)误差小于2.5.,衰减均方根误差小于0.3 dB,回波损耗小于-12 dB,裸片尺寸为4.5 mm×3.0 mm×0.07 mm.     

用于宽带小型GaAs FET放大器的半集总元件阻抗匹配网络

用于倍频程带宽FET放大器的一种半集总元件阻抗匹配技术业已研究成功。集总元件是由在两块10mils厚的氧化铝衬底上腐蚀出的平行板电容器和高阻线实现的。用这种方法已研制出S～Ku波段各种低噪声和功率放大器。功率放大器在2～12GHz和4～18GHz频段功率增益4dB,输出功率大于0.5W。     

小型化四通道宽带接收前端的设计

<正>为满足无人机雷达信号侦收载荷的需求,设计了一种小型化四通道宽带接收前端,将四路0.38GHz～18GHz射频信号经预选滤波、放大、两次混频、带宽滤波和增益控制等过程,形成相参的四路中频信号。介绍了电路设计方案,并对关键指标进行了分析。本接收前端尺寸为95.4mm×87mm×9.5mm,工作频率为0.38GHz～18GHz,瞬时带宽1GHz,典型增益30dB。     

一种基于MEMS体硅工艺的三维集成T/R模块

采用微电子机械系统(MEMS)体硅三维异构集成技术,设计了一种应用于雷达的四通道瓦片式三维集成T/R模块.该模块由三层硅基封装堆叠而成,每层硅基封装内部腔体异构集成多个单片微波集成电路(M MIC),内部采用硅通孔(TSV)实现互连,层间通过焊球互连.模块最终尺寸为8 mm×8 mm×3.5 mm.装配完成后对该模块进行测试,测试结果表明,在34～36 GHz内,模块的饱和发射功率为21 dBm,单通道发射增益达到21 dB,接收增益为23 dB,接收噪声系数小于3.5 dB,同时具备6 bit数控移相和5 bit数控衰减等功能.该模块在4个通道高密度集成的基础上实现了较高的性能.     

2GHz～18GHz宽带有源巴伦芯片设计

对宽带有源巴伦电路结构进行了研究,基于0.13 μm GaAs pHEMT工艺,采用电磁仿真软件设计一款2 GHz～18 GHz单片集成宽带有源巴伦芯片。经过流片加工及装配测试,有源巴伦芯片在2 GHz～18 GHz工作频段范围,输入到两输出端小信号增益分别为3.0 dB～3.5 dB、3.5 dB～4.7 dB,两输出端口幅度差≤1.2 dB,相位差180±5°以内,输出P1 dB功率值大于4 dBm,直流功耗约5 V/50 mA。芯片尺寸为1.4 mm×1.9 mm×0.07 mm。实测与仿真结果具有一定的一致性。     

超宽带四通道开关滤波器的设计

基于砷化镓(GaAs)工艺,利用ADS软件仿真设计了一款超宽带四通道开关滤波器芯片,频率覆盖了6GHz～20GHz,尺寸为仅3.2mm×2.4mm×0.1mm.该开关滤波器芯片由两个单刀四掷开关和四个带通滤波器电路组合而成.实物测试结果显示,在通带内插入损耗≤10dB,端口回波损耗≥15 dB,带外抑制达到了40dB....