Ka波段LTCC曲折带状延迟线组件北大核心CSCD

提出了一款工作在Ka波段的6位开关延迟线组件,基于低温共烧陶瓷(LTCC)工艺,采用曲折带状线结构设计,实现了组件的小型化,同时显著减小了延迟线组件的色散。组件尺寸为84mm×47mm×15mm,可产生最大63λ的延迟量。测试结果表明,该6位延迟线组件在34.1~34.3GHz的工作频带内,输入输出驻波小于2,相位线性度小于20°,插入损耗小于36dB,带内损耗波动小于3dB。     

一种宽带多通道R组件的设计与实现

在宽带被动相控阵系统中,宽带接收组件对系统的性能有至关重要的影响。组件的噪声系数影响着面阵的灵敏度,组件的外形尺寸和重量决定着面阵的重量。文章设计了一种工作在6 GHz～18 GHz的宽带16通道接收组件,通过电磁仿真软件进行宽带匹配设计,并制作出了实物。该组件噪声系数小于4.5 dB,单通道增益44±2.5 dB,外形尺寸145.7 mm×65 mm×7.6 mm,重量163 g。     

K频段64元瓦片式接收组件设计

基于相控阵系统高集成、低剖面的应用需求，研制了K频段64元瓦片式接收组件。通过高密度集成的三维设计思路，将64元接收通道按照矩形栅格进行阵列化排列，各功能电路横向布局、纵向集成，实现了组件的低剖面特性。对组件的关键电路设计、结构设计、热设计进行了详细介绍。通过实物测试，该接收组件单通道增益≥20 dB,噪声系数≤4.8 dB;每个通道可独立实现6位移相、6位衰减功能，移相均方根误差(RMS)精度≤6°,衰减RMS精度≤1.5 dB。组件尺寸为52 mm×52 mm×14 mm,质量小于150 g。该接收组件具有标准化的构架，可灵活地实现大规模阵列扩展。     

小型化高阻带抑制声表面波滤波器组件设计

基于声表面波(SAW)滤波器技术,采用两级滤波器级联、滤波器环绕开关、多通道抗干扰布局等方法,实现了一种小型化、高阻带抑制组件的研制。实验结果表明,研制的多通道滤波组件尺寸为18 mm×15 mm×5 mm,其-3 dB带宽大于48 MHz,插入损耗小于7 dB,带内幅度波动小于1.5 dB,近端阻带抑制大于70 dBc,具有很好的实用性。     

Ku波段高增益8通道T/R组件设计与实现

利用低温共烧陶瓷(LTCC)高集成化设计优势,设计并实现了一款Ku波段高增益8通道T/R组件。该组件通过双向放大器的合理运用,有效提高了组件的收发增益,同时利用液态金属材料的特性,将硅铝壳体与铝合金散热齿进行有机结合,大大提高了组件在连续波发射工作模式下的热量传导能力,保证了组件小体积下工作的可靠性。最终设计实现的Ku波段高增益8通道T/R组件,体积仅84 mm×48 mm×6 mm,质量约60 g,发射功率增益大于45 dB,发射输出功率大于1 W,接收增益大于29 dB,接收噪声系数小于3.5 dB。该组件8个通道收发性能一致性好,性能稳定,具有良好的工程实用价值。     

Ka波段4位大波长数控时延器

基于0.15μm E/D PHEMT工艺研制了一款28~32GHz用于相控阵雷达的时延器芯片,该芯片是由4位大波长数控时延器及数字驱动器电路组成。为了增强芯片在组件中使用的灵活性,计划分成两块芯片来实现。芯片尺寸分别为1.9mm×2.2mm和2.9mm×2.2mm。实测结果:芯片总插入损耗小于24dB,在28~32GHz带宽内时延步进为33.3ps,最大时延量为500ps,时延精度小于标称值的±3%,寄生调幅小于±0.4dB。该芯片能够抗基于HBM的250V静电电压。     

Ka 波段LTCC 三维带状线延迟线

首次采用低温共烧陶瓷（LTCC）技术的设计出频率在34.2 GHz 时相位延迟为32λg 和 1λg 的带状线延迟线。 延迟线具有低插损、低色散的特性。由于LTCC 独特的工艺特点,实现结构的小型化和结构紧凑性。文中设计的32λg 和 1λg 延迟线的尺寸分别为7 × 5 × 3 mm3和2 × 1.5 × 3 mm3。最终仿真结果也证明该方案的优越性：对于32λg 延迟线,在 34.2GHz 时插入损耗为3.39dB,在34.1-34.3GHz 频段内插损优于5.068dB,驻波小于2.1;1λg 延迟线,在中心频率34.2GHz 插入损耗为0.316dB, 34.1-34.3GHz 频段上优于0.317dB,驻波小于1.25。     

一种晶圆级封装的MEMS数控衰减器

设计实现了一种晶圆级封装的三位MEMS数控衰减器，工作频段DC～15 GHz，衰减范围0～35 dB，步进5 dB。衰减器采用MEMS工艺实现，信号传输采用共面波导（CPW）结构，6个直接接触式悬臂梁MEMS开关对称放置实现不同衰减量的切换，每个开关带有三个触点，电阻网络采用T型结构，整个衰减器实现晶圆级封装。测试结果显示，DC～15 GHz频段内实现了8个衰减态，衰减器插入损耗小于1.7 dB，回波损耗小于-15 dB，衰减平坦度小于±5%，功耗几乎为零。芯片尺寸为2.7 mm×2.7 mm×0.8 mm。     

一种机载超宽带相控阵雷达T/R组件设计

针对机载有源相控阵雷达小型化、多功能、高功率的要求,研制了一款应用于C、X、Ku波段的双通道超宽带T/R砖块组件,外观尺寸为30.0 mm×70.0 mm×8.5 mm.组件在工作频带内可以实现6位移相、6位衰减,工作带宽达到12 GHz,发射输出功率≥ 37 dBm,接收增益达到22 dB.通过对电路中无源结构进行仿真,并利用得到的仿真结果和射频芯片实现链路仿真,解决了超宽带T/R组件端口驻波较差和接收增益平坦度差且难以预估的难题.最终制造的T/R组件具有超宽带、低噪声、高功率以及良好的幅相性能.     

Ku波段GaN一片式收发组件芯片

报道了一款应用于Ku波段的GaN T/R MMIC。该芯片采用0.15μm GaN HEMT器件工艺制造,集成了T/R组件的接收通道和发射通道,芯片面积7.00mm×3.32mm。研制的MMIC集成了5位数字衰减器、5位数字移相器、前级低噪声放大器、后级低噪声放大器、驱动放大器、功率放大器、公用支路的小信号开关和收发切换的功率开关。在16~17GHz工作频带内测得该芯片接收通道增益大于21dB,噪声系数小于3.5dB;发射通道增益大于20.8dB,饱和功率大于40.8dBm,功率附加效率典型值30%。该芯片上集成的5位数字移相器、5位数字衰减器功能正常,达到设计要求。