应用于毫米波无线接收系统的高集成化LTCC AIP设计

介绍了一种基于低温共烧陶瓷工艺的新型高度集成毫米波无源接收前端, 该前端由阵列天线、馈电网络和带通滤波器构成.上述无源器件以天线集成封装方式经过一体化设计, 并应用于毫米波无线系统.首先, 设计了2×2线极化空气腔阵列天线, 通过采用新颖的内埋空气腔体结构, 使天线最大增益提高了2.9 dB.其次, 将具有双层谐振结构的三阶小型化发卡型带通滤波器和天线馈电网络进行一体化设计.该滤波器测试结果显示:插入损耗为1.9 dB, 3 dB相对带宽为8.1%(中心频率为34 GHz).最后将上述天线和滤波网络进行一体化设计, 实现了三维无线接收前端.在集成结构中, 通过采用金属柱栅栏抑制了寄生模式.测试结果显示天线最大增益可达14.3dB, 通过集成滤波馈电网络, 其阻抗带宽为2.8 GHz.该新型一体化集成前端系统具有良好的射频性能, 可作为全集成无源前端应用于Ka波段无线系统中.     

毫米波段LTCC滤波器的小型化设计

提出一种新型宽边耦合结构的LTCC带通滤波器,在Z-维度上大大减小了电路尺寸。对该结构进行了奇偶模分析,论证了能够缩小体积的原因,并用HFSS软件进行了仿真验证。最后设计一款中心频率33GHz的毫米波滤波器,并用Ansoft’sHFSS软件来设计、调试和优化该滤波器,带外衰减达到70dB,Z方向的高度减少20%以上。仿真结果表明,该滤波器具有较强的设计灵活性、陡峭的衰减以及更小的尺寸。     

基于LTCC 的Ka 波段三阶交叉耦合SIW 滤波器*

介绍了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)工艺研制而成的Ka 波段带通滤波器。该滤波器由三个交叉耦合的集成介质波导(SIW)谐振器构成。滤波器在j4.0 处的衰减极点使得其频率选择特性具有非对称性。通过电磁仿真软件的仿真优化,实际加工滤波器的测试结果与软件仿真结果吻合很好。其中心频率是35.8GHz,1dB 带宽是1GHz,带内插损小于4.2dB。该小型化LTCC 滤波器已成功应用于某毫米波战场识别系统的T/ R 组件中。     

LTCC 阶梯阻抗谐振器带通滤波器的设计

结合阶梯阻抗谐振器的设计方法, 设计了一款基于低温共烧陶瓷(LTCC)工艺的阶梯阻抗谐振器带通滤波器。所设计带通滤波器除了顶部、底部接地板,中间共有三层结构, 各个相邻的谐振器之间进行宽边耦合。该带通滤波器有两个谐振腔, 中心频率约为10 GHz, 通带范围为8.9 GHz 到11.7 GHz。该带通滤波器有效地减小了体积, 总体积为3.2 mm×1.6 mm×1.7 mm。     

一种改进结构的毫米波基片集成波导滤波器

介绍了基片集成波导（SIW）这一新技术,并对其中的主模（TE10）进行了简要分析。为了实现毫米波电路系统小型化,对传统链式SIW滤波器进行改进,提出了一种新型的带倒角的紧缩结构SIW滤波器。利用这2种结构,设计了中心频率为31.15 GHz,3 dB带宽2.4 GHz,相对带宽7.7%,插损小于1.9 dB的带通滤波器。仿真结果表明：带倒角的紧缩结构SIW滤波器不仅布局更紧凑,最大长度缩短了近一半,而且具有更好的滤波性能。     

采用LTCC技术的X波段接收前端MCM设计

多芯片组件(MCM)是目前实现机载雷达接收前端小型化的最有效途径。文中对X波段全频段多功能接收前端的组成、采用LTCC技术的MCM设计实现及实物测试数据进行了叙述和分析,给出了采用LTCC技术的X波段多功能接收前端MCM设计的一种解决方案。该MCM接收前端的测试指标满足雷达通用接收前端要求,为雷达小型化多功能接收前端的设计提供了参考依据。     

基于LTCC的超宽带巴伦滤波器小型化设计

该文设计了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的小型化超宽带巴伦(Balun)滤波器。该巴伦滤波器由一个五阶带通滤波器和基于Marchand巴伦改进型巴伦级联组成,带通滤波器采用耦合谐振式的设计方法,设计成宽带高抑制巴伦滤波器,在二阶、三阶和四阶谐振之间创新采用电感级联的拓扑结构,使相对带宽在48%以上。巴伦输入与输出之间的耦合采用一种并联堆叠式耦合螺旋传输线,增强了传输线之间的耦合,并拓宽了巴伦的带宽。结果表明,该巴伦滤波器通带为1.71～2.76 GHz,插损均小于2.3 dB;在50～669 MHz,抑制大于35 dB;在669～1 245 MHz,抑制大于17 dB;在3 205～3 400 MHz,抑制大于27 dB;在3 400～6 000 MHz,抑制均大于30 dB。两个输出端口信号的相位差和幅度差分别为180°±15°(1 710～2 340 MHz)、180°±10°(2 500～2 760 MHz)和±1.0 dB,具有较高的通用性和良好的应用市场。     

一种新型LTCC天线的设计

通过分析Meander-line天线技术理论及LTCC天线结构理论,并结合返折理论技术,将返折Meander-line理论技术应用于LTCC天线。最终通过理论分析与仿真优化,设计了本天线单元,尺寸为18mm×3.8mm×1.2mm的天线模块。仿真结果显示,该天线具有较好的抗阻特性、较高的隔离度、良好的交叉极化比和较为稳定的方向图和增益。     

基于LTCC的一体化频率源研制

采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术,设计并实现了一款Ku波段的频率源。该频率源将滤波器集成在LTCC基板内,并采用共晶焊和平行缝焊工艺,实现了频率源的小型化和一体化封装,经测试满足国军标检漏标准。该频率源的输出频率为13.6GHz,相位噪声为-88dBc/Hz@1kHz,其体积为12mm×15mm×3mm。     

高阻带抑制LTCC 滤波器的设计与实现*

提出了一种基于LTCC技术的新型高阻带抑制带通滤波器的实现方法.采用在并联谐振器的圆柱形电感之间引入感性耦合,在高阻带产生一个传输零点,并且能实现非常好的阻带衰减性能.本文对传统的梳状线带通滤波器结构进行改进,利用过孔的寄生电感效应,将过孔用作谐振杆,明显减小了器件的尺寸.并且通过利用空间耦合的寄生效应,实现滤波器的阻带高抑制传输零点,以满足了对特殊频点高抑制的要求.运用该方法设计了中心频率1.65 GHz,通带200MHz,带外2GHz处衰减大于60dBc的五级带通滤波器.实物测试结果和全波电磁仿真结果吻合较好.     

小型化三维发夹型LTCC宽带带通滤波器

利用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺,通过通孔互联实现了三维结构的发夹型宽带带通滤波器。该结构将谐振单元的横向尺寸转移到z轴方向实现,有效减小了滤波器的尺寸并且谐振器间的耦合系数为传统结构的1.6倍。利用五个谐振器结构实现较宽的频带(>30%)和较好的选择特性。设计并实际制作了中心频率10 GHz的LTCC带通滤波器,3 dB带宽为8.8～12.1 GHz,实测指标与设计仿真结果较为吻合。     

多传输零点LTCC带通滤波器的设计与实现

提出了一种阻带具有多个传输零点的带通滤波器设计方法,基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现,可满足移动通信用滤波器小型化、高性能的要求。在电路设计中,通过改进滤波器谐振器结构,分别在阻带的低端近端、高端远端引入传输零点以提高带外抑制。借助三维仿真软件,进行指标、结构的仿真优化,设计并制作了一款尺寸为6 mm×3 mm×2 mm的LTCC滤波器,其中心频率f0=2.25 GHz,0.5 dB带宽不小于100 MHz,通带内损耗不大于1.8 dB,在1.33,1.78 GHz和二次谐波处均有传输零点。实测结果表明,该滤波器在阻带低端和二次谐波处有较好的抑制,因此其在移动通信系统中会有广泛应用。     

一种高集成LTCC射频前端电路

设计并制作了一种基于LTCC技术的系统级封装多通道射频前端电路。讨论了优化系统结构设计和LTCC材料选择,采用小信号S参数和谐波平衡法进行系统原理仿真设计,用三维电磁场法进行多层LTCC基板微波电路仿真分析。依托先进的LTCC制造工艺技术,该射频前端电路高密度集成了MMIC和CMOS芯片、贴片元件、多种形式的嵌入式滤波器以及控制线、微带线、带状线等元件,实现了微波信号放大、下变频和控制,具有体积小、重量轻、低噪声、低功耗、多通道的特点。该电路性能优良,增益62dB,噪声系数2.8dB,输入驻波比小于1.8,与采用混合集成电路技术的同类产品相比体积大幅度减小。