相控阵天线T／R组件技术发展趋势

本文介绍了机载和星载雷达下一代（中／长期）T／R组件的新发展及其前景，以降低生产成本，提高性能和可靠性水平。 在物理结构方面，尽管在中期砖状结构是更流行的，对于共形或多功能相控阵天线瓦片状的概念在被研究：一种3维模块将使天线的重量和尺寸急剧减小。 随着向多功能芯片的推进，新的处理方法象GaN，MEMS功率开关的发展，MMICs一直是关键的组成器件。 涉及到封装，一张技术发展方向图预示着不同的性能：多层厚膜陶瓷电路，基于LTCC或HTCC处理方法的同燃陶瓷，在印制电路板上的表面贴装的组件，高密度集成和3D结构的集线技术。 为了适应对微波模块所必需的集成水平，相交叉的领域现在也越来越重要：微按扭，挠曲，微型联结器。 被泰利斯掌握的所有这些技术可以同时用于机载和星载模块，星载方面的发展受益于机载方面的大量应用。     

相控阵天线集成技术

低成本、更高频段与可扩展是推动相控阵天线集成技术发展的主要动力。本文综述了砖块式与瓦片式两种相控阵天线集成阵列结构,以及多功能芯片与射频晶圆集成技术的发展,指出开发多功能芯片是当前发展毫米波相控阵天线的重要途径。     

相控阵天线集成技术

低成本、更高频段与可扩展是推动相控阵天线集成技术发展的主要动力。综述了砖 块式与瓦片式两种相控阵天线集成阵列结构,以及多功能芯片与射频晶圆集成技术的发展, 指出开发多功能芯片是当前发展毫米波相控阵天线的重要途径。     

一种Ka频段“瓦式”有源相控阵天线设计

在Ka频段,由于单元间距小和集成度高,采用"瓦式"结构集成,有源相控阵天线设计难度大。提出一种Ka频段"瓦式"有源相控阵天线设计方法。采用多功能集成芯片技术实现"瓦式"TR组件的设计,"瓦式"有源相控阵天线的整体架构采用模块化设计。最后设计了一种电控扫描的有源相控天线,采用软件仿真和数值分析设计,加工制造原理样机,测试性能指标,验证了提出方法的可行性。     

一种Ka波段片式相控阵天线集成化设计

介绍了一种256通道的Ka波段宽带片式相控阵天线的高集成设计方案,加工了实物并进行了测试。通过合理布局,借助低温共烧陶瓷(LTCC)工艺及三维堆叠等技术,实现了天线单元、T/R组件、综合层及电源模块等在天线口径内的高密度片式集成,整个有源相控阵天线的高度有效降低至约15 mm。设计上,通过基板挖腔及参数优化,将贴片封装天线的相对工作带宽扩展至17.1%;高密度的三维堆叠技术实现了T/R组件的小型化及轻薄化设计;在综合层内合理设置高密度的导热孔及导热球,将组件热量有效传导至冷板,从仿真来看整个天线阵面的温升仅约30℃。测试结果表明,该片式相控阵可在部分频段实现±30°的波束扫描而不出现栅瓣,法向波束的第一副瓣低于-12.9 dB。所设计的片式相控阵天线具有大带宽、高集成及二维可扩展等特点,有较高的工程应用价值。     

基于LTCC 厚薄膜混合基板的Ka 波段T/ R 组件封装技术

收发组件的集成封装技术是毫米波二维有源相控阵领域应用研究的重点和难点。文中采用基于低温共烧陶瓷厚薄膜混合基板制造工艺技术,同时结合先进的微组装工艺,实现了Ka 波段八单元组件的高精度、高密度及气密封装;给出了收发组件的封装模型,通过仿真与实测对比着重分析了垂直互联、功率分配/ 合成网路及通道隔离的提升等关键技术,并测试了无源组件的微波性能。结果表明:该集成封装技术能够满足二维毫米波相控阵天线对T/ R 组件小型轻量化和高组装密度的技术要求。     

结构功能一体化相控阵天线高密度集成设计方法

提出了一种新的结构功能一体化相控阵天线的高密度集成设计方法。采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现了有源相控阵天线的一体化设计,包括天线阵面、瓦式收发(TR)组件、热控装置、馈电网络的高密度集成。采用ANSYS等软件对天线的系统体系构架、总体性能评估、共形承载天线罩、天线阵面、瓦式TR组件以及系统热设计进行仿真分析并进行实物加工和测试。结果表明,该天线的等效全向辐射功率(EIRP)为23.6 dBw,噪声为3.57 dB,测试值与设计值吻合很好。     

毫米波多通道收发电路与和差网络一体化集成技术

相控阵天线的收发组件与和差网络通常是两个独立的模块,模块间通过接插件进行电连接,成本较高且集成度低。文中提出了毫米波多通道收发电路与和差网络一体化集成技术,将多通道收发组件与和差网络高密度集成在同一介质基板(PCB)上,芯片贴装界面与和差网络在不同层,射频和低频电路通过介质板层间和层内走线完成。最后制作8×16阵列进行无源测试验证,结果表明该一体化集成技术性能良好,具有小型化、轻量化、一体化高密度集成、制作成本低等特点,可广泛用于毫米波瓦式相控阵天线。     

微波毫米波多芯片模块三维互联与封装技术

微波毫米波固态有源相控阵天线在通信、雷达和导航等电子装备中得到广泛应用,三维互联与封装技术是研制小型化、高集成和高可靠有源相控阵天线的微波毫米波多芯片模块(MMCM)的关键技术。通过开展三维多层多芯片热布局优化设计,使MMCM 温度分布均匀,保证三维MMCM 可靠工作。通过研发含有双面高精度腔体的低温共烧陶瓷(LTCC)多层电路基板,并采用球栅阵列(Ball Grid Array, BGA)和毛纽扣微波毫米波垂直互联工艺、激光密封焊接工艺,研制出小型化、高性能和高可靠性的三维微波毫米波多芯片模块,满足新一代微波毫米波相控阵天线技术要求。     

W波段64通道相控阵微系统设计与实现

相控阵微系统的主要特征是电路与天线的高度融合集成,将三维微纳集成技术和微电子技术紧密地结合在一起,切合相控阵高频化、小型化和低成本的发展需求。本文设计了一款W波段的封装天线相控阵微系统,该相控阵采用硅基三维集成的方式将T/R多功能芯片、天线阵列集成在一个微系统模块中,并详细介绍了基于硅工艺的多功能收发芯片设计和相控阵封装天线设计。给出了相控阵微系统的测试结果。该微系统具有高集成度、高性能、低成本的特点,可以为高速无线通信、高精度探测和成像等应用提供一个较优的技术路径。     

天线与天线系统

0014553机载有源相控阵天线铝蜂窝夹芯反射板研制[刊]/颜万生//电子机械工程.—2000,(1).—14～18(K)考虑到刚性、精度及减重等因素,机载有源相控阵天线反射板采用铝蜂窝夹层结构。本文简述了铝蜂窝夹层结构反射板的结构要求及制造工艺流程。从胶粘剂、零件定位、公差配合和压制工艺等几方面叙述了影响反射板精度的因素及解决途径。通过优化工艺研制成高精度的铝蜂窝夹层结构反射板,满足了设计要求。     

应用于MCM-C/D的减薄抛光工艺

混合型多芯片组件(MCM-C/D)研制技术具有共烧陶瓷技术高密度多层互连集成和薄膜电路高精度和高可靠性等优点,是目前先进实用的混合集成技术.共烧多层基板的总厚度差(TTV)和表面粗糙度是影响共烧多层基板在多芯片组件(MCM)中应用的关键因素.选取低温共烧陶瓷基板,研究了减薄抛光工艺对基板的作用机理,结合实际加工要求选择...     

一种小型化有源相控阵天线设计与测试

文章设计了一种小型化有源相控阵天线,阵元采用低剖面双馈圆极化技术,轴比性能优异;T/R组件采用片式组件表贴综合网络技术,与常规砖式或瓦式相控阵天线的多次封装和模块连接相比,该天线通过一次封装集成实现了相控阵天线的轻、薄、小目标。通过紧缩场暗室测试和对星测试,结果表明,天线工作稳定可靠,性能优异。     

微波新技术在现代相控阵雷达中的应用与发展北大核心CSCD

随着应用需求的不断发展和变化,相控阵雷达朝着超宽带、多功能、高性能和高集成的方向发展。为了适应这些发展需求,微波技术作为相控阵雷达重要的技术基础,也必须不断向前发展。本文首先论述微波技术与相控阵雷达之间的关系;接着介绍微波新技术在现代相控阵雷达中的典型应用,涵盖新型相控阵天线技术、新型收发组件技术、高性能微波固态发射技术、高集成综合馈电网络技术、射频隐身技术和微波光电子技术等多个方面;最后分析微波新技术在相控阵雷达中的应用前景和发展趋势。     

基于高密度有机基板工艺的Ka波段天线设计与制造

与传统集成技术相比,有机基板的多层结构不仅可以集成相控阵天线、叠层微带天线等多款天线,其在布线密度、芯片内埋、封装一体化方面也展现出较大优势。介绍了基于高密度有机基板工艺的Ka波段叠层微带天线设计与制造过程,并通过测试验证了其反射特性。使用有机基板集成天线,有利于实现无线通信系统的小型化,其在通信和雷达探测领域有较大的应用潜力。     

基于异构集成技术的相控阵T/R组件微系统

基于硅基微电子机械系统(MEMS)工艺和三维异构集成技术,研制了一款硅基X波段2×2相控阵T/R组件.该组件采用收发一体多功能芯片方案,将所有器件封装于两层硅基中.其中上层硅基集成了低噪声放大器、功率放大器、开关、电源调制驱动器和PMOSFET等芯片,下层硅基集成了多功能芯片、串/并转换芯片以及逻辑运算芯片;两层硅基封装之间通过植球进行堆叠.最终样品尺寸仅为20 mm×20 mm×3 mm.实测结果显示,在8～ 12 GHz内,该T/R组件饱和输出功率约为29 dBm,接收增益约为21 dB,接收噪声系数小于3 dB,在具备优良射频性能的同时实现了组件的小型化.     

X波段四联装T组件的研究与设计

介绍了相控阵天线中使用的一种X波段多联装高集成度T组件,简述了该组件的原理电路、设计思想及相关工艺。在器件选型中,利用集成数个微波单片的多功能芯片,缩小组件面积。在结构布局上,合理安排各微波单片集成电路单元,利用异形结构减弱腔体效应。采用微组装工艺,设置合理的温度梯度和装配手段,提高产品可靠性。该T组件在X波段9~12 GHz带宽范围内,连续波条件下工作输出功率大于6 W,移相均方根误差小于3°。     

开放式有源相控阵天线系统

为适应新形势下的雷达探测需求,文中提出开放式有源相控阵天线系统架构。与传统意义上的相控阵天线架构相比,其在系统功能、技术研究范畴以及设计灵活性等方面都有很大扩展,可为未来涉及多学科融合的多功能、模块化、可重构及高集成数字化的相控阵天线设计提供系统级的集成环境。     

电子部14所六项雷达情报课题成果通过鉴定

电子工业部第14研究所的报情信息中心在1993年度完成的六项雷达情报研究课题成果,最近通过了专家的鉴定,受到了专家们的好评,认为这些成果反映了雷达技术的最新进展和动向,对有关决策部门和工程技术人员具有重要的参考价值,对于我国雷达工业的发展将起到积极的促进作用.1.现代相控阵雷达彩色图文集《现代相控阵雷达彩色图文集》收集了空间目标监视、防空导弹系统、远程防空三坐标、多标靶场测量、战场前沿监视与火炮目标指示、炮位侦察、机载预警与机载战场监视、机载火控、舰载多功能等现代相控阵雷太52种（共计图片86张）、现代雷达组件实物图13张.并对各种相控阵雷达和组件的技术特性和技术参数作了准确介绍.     

毫米波有源相控阵TR组件集成技术

通过分析有源相控阵技术发展趋势,提出集成技术是毫米波有源相控阵TR组件的关键技术,并按制造和装配层次将毫米波有源相控阵TR组件的集成分为芯片级、子阵级和全阵级等三级集成.分析了各级集成的关键技术及其发展趋势,提出关键集成技术发展路线,指出毫米波TR组件专用多功能芯片、垂直互联和高效小型化液冷器等三项技术是当前需重点突破...