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.     

S波段砷化镓单片窄带滤波器

<正>随着砷化镓单片集成电路的发展,微波无源、有源单片电路的使用范围越来越广泛。南京电子器件研究所已研制出一种砷化镓单片窄带s波段滤波器。芯片尺寸为5mm×4mm×0.1mm。3dB相对带宽为8.3％,在150MHz带内,即5.1％的相对带宽内,插损小于6dB,起伏小于0.5dB;距中心频率300MHz外,即20％的相对带宽外,抑制大于30dB;在离中心频率490MHz     

小型化层叠式三维T/R组件

三维收发(T/R)组件具有小型化、重量轻和可扩充等特点,成为T/R组件技术的重要发展方向之一。本文对一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)的Ku波段小型化三维T/R组件进行了研究,通过分析优化组件的垂直微波互连技术、电路布局优化及无源等效模型,设计出具有优良电性能(输出功率≥24.5 dBm,接收增益大于≥25 dB,接收噪声系数≤3.5 dB)的小型化三维T/R组件。该组件利用LTCC高密度布线、球栅阵列(BGA)高密度连接优点,把组件设计成三层层叠结构,并且把部分芯片集成于“多功能芯片”,进一步缩小了尺寸,单个组件尺寸为9.5 mm×9.5 mm× 3.8 mm,有效实现了T/R组件的小型化。     

X波段T/R组件

南京电子器件研究所承担的“九五”预研课题“X波段 T/R组件”项目于 1 999年 3月取得重大进展。成功地研制出尺寸为 1 3mm× 7.5 mm× 5 0 mm,重量为 2 1 g,发射功率大于 5 W,接收噪声系数小于 2 .6 d B的微波全功能 X波段 T/R组件 ,具有尺寸小、重量轻、频率宽、发射功率大、接收噪声低、移相精度高等特点 ,适用于 X波段固态相控阵雷达系统中。该组件包括收发双工器、限幅器、低噪声放大器、脉冲功率放大器、5位数字移相器、介质基片、壳体和偏置等。利用 Touchstone和 Libra软件对组件收发通道的微波电路性能进行仿真设计 ,降低收发…     

微型片式收发组件技术研究

针对采用有源相控阵技术的高分辨率合成孔径雷达(SAR)应用要求,设计制作了一款尺寸小、重量 轻、厚度薄、可与片式天线阵面相兼容的片式T/ R 组件,对该片式T/ R 组件的接收和发射电路、垂直互连性能进行了 仿真分析,并对该T/ R 组件样机进行测试验证,在X 波段获得的测试结果为:接收增益大于24 dB,噪声系数小于3 dB,发射功率大于1 W,垂直互连的端口驻波小于1. 35,垂直互连的插损小于0. 2 dB。尺寸仅为10 mm×10 mm×5 mm ,可应用于相关工程中。     

国外简讯

有限脉冲响应SAW滤波器 Phonon公司推出一种型号为FB199.5-6的SAW带通滤波器,带宽为6MHz,中心频率为199.5MHz。在此带宽范围内,滤波器具有线性相位和平坦的振幅响应,最大抑制为60dB,输入功率为±25dBm(最大),振幅波纹为±0.25dB,相位误差为±2°。滤波器密封在15脚的双列直插式外壳内,尺寸为20×12×5mm。 压电/热电材料     

一种实用的大频偏调频振荡器

介绍实用小型11.5MHz调频振荡器,它在调制线性度小于3％的条件下频偏可达200kHz;在-40～+50℃的环境温度下,其频率稳定度可达±3×10~(-3)。本文给出了其设计原理、构成及测试结果。该振荡器线路简单、体积小、性能稳定可靠,目前已成功地应用于某通信设备中。     

一种线性相位LC滤波器的设计

为解决滤波器带外抑制和通带内相位波动之间的矛盾,该文介绍了一种线性相位LC滤波器的设计方法,通过对滤波器传输零点特性进行分析,根据指标要求灵活设计电路拓扑结构和零点位置,采用内、外均衡电路级联网络两种方法,来实现具有高矩形、线性相位特性的滤波器。设计了中心频率21.4 MHz、0.5 dB带宽大于10 MHz、矩形系数(45 dB/0.5 dB)小于2、带内相位波动绝对值小于5°和中心频率1 300 MHz、1 dB带宽大于200 MHz、矩形系数(35 dB/1 dB)小于2、带内相位波动绝对值小于5°两款滤波器。该方法工程实用化强,便于调试和制作,可应用于幅相特性要求高的微波系统中,提高了系统性能指标。     

毫米波倍频上变频功放组件

该组件是将输入信号 (1 5 GHz,1 0 d Bm)倍频至 3 0 GHz,与本振信号 (5 GHz,1 0 d Bm)上变频到 3 5 GHz,然后进行功率放大输出。其倍频部分采用 Ga As PHEMT有源倍频并进行放大 ,混频电路采用 Ga As二极管的双平衡混频 ,滤波放大后由 8mm波导输出。最终结果为输出频率为 3 5 GHz,输出功率为 1 7d Bm,谐波抑制度大于 40 d BC,偏离中心频率± 2 0 0 MHz带宽内 ,幅度不平坦度小于 1 .5 d B。整个组件尺寸仅为 60 mm×2 2 mm× 1 5 mm。     

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。     

一种具有边带陡峭特性的超窄带滤波器

应用LTCC技术,设计了一款带通滤波器。采用开口环谐振结构作为基本谐振单元,利用谐振级之间的耦合产生传输零点,实现边带抑制。给出了开口环谐振结构的等效电路分析,滤波器的通带中心频率为23.2 GHz,3-dB带宽为600 MHz,具有很窄的相对带宽,3-dB相对带宽仅为2.6%。对滤波器进行仿真和优化,结果表明,通带22.9~23.5 GHz内插损小于3 dB,低阻带10~21.1 GHz的衰减大于45 dB,高阻带25.3~40 GHz的衰减均大于30 dB。该滤波器的尺寸为4 mm×3.5 mm×0.45 mm,具有非常好的窄带特性和边带抑制特性。     

片上自动调谐的可编程有源RC滤波器

研制了一款可编程6阶巴特沃斯有源RC滤波器.为提高滤波器中运算放大器的增益带宽积,设计了一种新型的前馈补偿运算放大器.为消除工艺偏差和环境变化对截止频率的影响,设计了一种片上数字控制频率调谐电路,并采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺进行了流片.滤波器采用低通滤波结构,测试结果表明,3 dB截止频率为1～32 MHz,步进1 MHz,带内增益0 dB,带内纹波0.8 dB,2倍带宽处带外抑制不小于24 dBc,5倍带宽处带外抑制不小于68 dBc,滤波器等效输入噪声为340 nV/√Hz@1MHz,调谐误差为±3％.滤波器裸芯片面积0.87 mm×1.05 mm.采用1.8V电源电压,滤波器整体功耗小于20 mW.     

TD-SCDMA A频段交叉耦合腔体滤波器的设计与实现

TD-SCDMA采用的是TDD工作方式,收发采用相同的频带,由于PHS的存在,A频段带宽为1 8801 900 MHz,体积有严格要求110 mm×75 mm×30 mm,难点是在此体积下实现带内最大插损小于0.9 dB,插损纹波小于等于士0.3 dB,回波损耗大于18 dB的设计要求,带外抑制要求S<,21><-75...     

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。     

一种新型Ku频段瓦式T/R组件的研制

介绍了一种基于非接触式垂直互连、大功率高密度集成芯片组和低成本高密度混合电路的Ku频段半双工瓦式高发射功率T／R组件的集成方案。研制了16通道T/R组件原理样机,体积为36 mm×36 mm×21 mm,质量为65 g。每个信道的发射功率大于7 W,幅度一致性均方根误差（RMS）优于0.5 dB,相位一致性RMS优于4°。对比相似功能单通道发射功率仅0.5 W的砖式TR组件,其体积缩减一半以上,质量缩减2/3以上。     

一种特殊的单片晶体滤波器模块

介绍了一种进口中频滤波器微电路模块.该中频微电路模块是中心频率为12.1 MHz,3 dB带宽240 kHz,体积仅35 mm×25 mm×5 mm的一种复合型宽带有源单片式晶体滤波器,其采用叉指结构对单片晶体滤波器的性能进行改善.通过实验证明叉指结构对单片晶体滤波器具有改善矩形系数,增加带外抑制和精密微调频率的作用.     

一种宽带多通道瓦片式T/R组件的研制

介绍了一种多通道瓦片式T/R组件的研制方法和关键技术。针对组件结构尺寸紧张、工作频率高且频带宽的要求,提出了一种新的高集成T/R组件三维立体组装方法,同时采用了多功能单片微波集成电路(MMIC)芯片技术、多芯片组装(MCM)技术提高集成度。通过对组件的热设计和密封性设计,确保了组件使用的长期可靠性。成功研制出尺寸为41.8 mm×8 mm×8.2 mm、质量不超过13 g的瓦片式T/R组件,具有4个收发通道,每个通道包含6位数控移相器和6位数控衰减器。该组件集成度高、散热性好、可靠性高,较传统T/R组件在尺寸和重量上具有突破性的优势,大大减小了雷达尺寸,使其更好地满足高性能共形有源相控阵雷达的需要。     

一种高性能全双工S波段收发组件

设计了一款具有全双工模式的S频段收发组件。该组件具有高隔离度、低噪声系数、连续波功率输出的特点。根据系统要求,结合收发组件的射频信道原理,对收发支路进行设计,并根据要求对各器件进行针对性的选择。通过对加工组件样机进行验证,结果表明:发射通道输出功率大于1 W,接收通道增益大于50 dB,噪声系数小于2.1 dB,收发隔离度大于90 dB,模块尺寸小于50 mm×40 mm×12 mm。该S 波段收发组件在卫星通信、导航等领域的实际工程中具有较高的应用价值。     

一种 C 频段高集成多功能综合母板设计

介绍了一种 64 通道的 C 频段高集成多功能综合母板的设计方案和关键技术,该综合母板应用于有源相控阵雷达天线阵面前端模拟子阵。 利用多层印制板压合技术,在天线口径内将电源模块、波控模块和片式 T / R 组件集成在子阵综合母板上。 对各功能网络性能进行了仿真设计、电磁兼容性设计等,最终完成了综合母板设计。 所介绍的 64 通道 C 频段综合母板尺寸为 228 mm×308 mm×4. 8 mm,实测无源射频网络通道幅相一致性优于±0. 1 dB、±1°,有源接收链路通道幅相一致性优于±1. 4 dB、±5°。 该综合母板通过积木化拼接可实现雷达阵面规模二维扩展,适用于多种布局方案,避免了低效重复设计。     

基于RC-CR多相网络的镜频抑制接收机MMIC

基于RC-CR多相网络技术研制了一款S波段镜频抑制接收机单片微波集成电路(MMIC),在MMIC芯片上集成S波段低噪声放大器(LNA)、差分IQ混频器、本振(LO)驱动放大器、RC-CR多相网络滤波器等电路单元,实现了S波段单片镜频抑制接收机,解决了镜频接收机小型化的问题.电路、电磁场软件仿真以及采用GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺流片后的结果表明,在S波段实现了噪声系数小于1.8 dB,增益大于12 dB,中频(150±5) MHz带内镜频抑制大于35 dBc的技术指标.MMIC的芯片尺寸为4.8 mn×2.5 mm×0.07 mm.此镜频抑制接收机MMIC具有指标优异、体积小、集成度高的特点,可广泛用于各种需小型化的相控阵雷达和通信系统中.