X频段接收组件三维SiP微系统设计 被引量：7

1

作者 付浩 刘德喜 +1 位作者 祝大龙 齐伟伟 《电子技术应用》 2020年第7期7-9,14,共4页

针对X频段多波束相控阵组件小型化、模块化的设计需求,结合多芯片组件技术、微波毫米波高密度垂直互连技术,利用HFSS对半开放式准同轴引脚进行优化设计,同时采用上下腔三维布局方式,设计了以ML-SL-SLCPWG和ML-SL-CPWG作为无引线引脚的... 针对X频段多波束相控阵组件小型化、模块化的设计需求,结合多芯片组件技术、微波毫米波高密度垂直互连技术,利用HFSS对半开放式准同轴引脚进行优化设计,同时采用上下腔三维布局方式,设计了以ML-SL-SLCPWG和ML-SL-CPWG作为无引线引脚的小型化X频段接收组件SiP微系统模块。接收组件增益≥32. 8 dB,噪声系数≤3.0 dB,整个模块体积仅为12.5 mm×15 mm×5.4 mm,较原有二维平面链路系统面积缩小了63%,体积缩小了76%,同时模块化设计在系统应用中具有极大的优势。 展开更多

关键词 接收组件 系统级封装 高温共烧陶瓷 小型化

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一种小型化宽阻带发夹型微带滤波器的设计

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作者 付中天 祝大龙 +2 位作者 刘德喜 赵明 赵丽妍 《遥测遥控》 2024年第3期52-57,共6页

本文提出了一种新型的小型化宽阻带发夹型滤波器设计,旨在克服传统微带发夹滤波器在设计频率倍频处遇到的寄生通带问题。通过在传统发夹型滤波器的输入输出端上增加3个1/4波长的开路微带线,有效抑制了寄生通带,同时采用交叉耦合的方式... 本文提出了一种新型的小型化宽阻带发夹型滤波器设计,旨在克服传统微带发夹滤波器在设计频率倍频处遇到的寄生通带问题。通过在传统发夹型滤波器的输入输出端上增加3个1/4波长的开路微带线,有效抑制了寄生通带,同时采用交叉耦合的方式实现了整体器件的小型化。通过设计、加工和测试等步骤,完成了一个工作带宽为400 MHz,中心频率为3 GHz的带通滤波器,插入损耗为2.5 dB,同时实现对13 GHz以下频段寄生通带的有效抑制,带外抑制达到24 dB。本文所提出的新型滤波器结构简单,设计难度低,尺寸仅为23 mm×27.7 mm,满足当前通信领域对高性能、小型化滤波器的需求,展现了良好的应用前景。 展开更多

关键词 发夹型滤波器 宽阻带 交叉耦合 寄生通带

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基于交错带状线3 dB电桥的大功率功放技术

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作者 邢成浩 祝大龙 +1 位作者 刘德喜 才博 《遥测遥控》 2023年第2期59-65,共7页

在现今的军用电子系统中,功率放大器起着举足轻重的作用。功率合成器件作为功率放大器的重要组成部分,需要满足高合成效率、高功率耐受能力和小型化的特性要求。基于交错耦合带状线定向耦合器,通过宽带匹配级联设计了一款8 GHz~12 GHz... 在现今的军用电子系统中,功率放大器起着举足轻重的作用。功率合成器件作为功率放大器的重要组成部分,需要满足高合成效率、高功率耐受能力和小型化的特性要求。基于交错耦合带状线定向耦合器,通过宽带匹配级联设计了一款8 GHz~12 GHz的四路功率合路器。测试结果显示:四路功率合路器的隔离度<-15 dB,回波损耗<-19 dB,合成效率>78.7%。基于该四路功率合成模块研制了一款X频段功率放大器,样机尺寸为52 mm×38 mm×5.5 mm,放大器在8 GHz~12 GHz的最大输出功率为52.2 dBm(40%占空比),插入损耗<1.4 dB。与传统的平面结构相比,基于这种功率合成器的结构更紧凑,合成效率更高,隔离度更好,功率耐受能力更强,适用于卫星通信、雷达和电子对抗等领域。 展开更多

关键词 交错带状线 3 dB电桥 大功率 功放

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一种Ka频段波导三路功分器设计 被引量：4

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作者 才博 李鹏程 +1 位作者 刘德喜 祝大龙 《遥测遥控》 2012年第4期42-45,共4页

利用波导E-T结构,将二路等功率分配器与二路不等功率分配器级联,构成一种毫米波三路等功率分配器。完成该结构的仿真设计和测试,结果显示,在34～36GHz频带内,其净插入损耗优于0.33dB,回波损耗小于-18dB。

关键词 波导 KA频段 三路 功率分配器

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基于硅基MEMS工艺的X频段三维集成射频微系统 被引量：4

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作者 王驰 卢伊伶 +1 位作者 祝大龙 刘德喜 《遥测遥控》 2019年第3期47-51,共5页

基于硅基MEMS工艺的宽带射频收发微系统在实现武器装备小型化的过程中具有十分重要的意义。将GaAs多功能芯片、MEMS滤波器等多种工艺制成的射频器件集成到硅晶圆上,利用TSV及晶圆级键合工艺实现一个X频段的射频前端。射频前端包括收发... 基于硅基MEMS工艺的宽带射频收发微系统在实现武器装备小型化的过程中具有十分重要的意义。将GaAs多功能芯片、MEMS滤波器等多种工艺制成的射频器件集成到硅晶圆上,利用TSV及晶圆级键合工艺实现一个X频段的射频前端。射频前端包括收发两部分功能,利用它可以实现零中频变频功能及数控衰减功能。其三维结构尺寸为25mm×18mm×1mm,仅为分立器件搭建的射频前端的1/8。测试结果表明,接收部分在通带内增益大于35dB,噪声系数小于6dB,1dB压缩点大于0dBm;发射部分在通带内增益大于9dB。与分立器件搭建的X频段射频前端相比,基于硅基MEMS工艺的射频前端在输出信号IQ一致性上有很大程度的提高,且样品各性能指标符合设计预期,验证了设计的正确性和可行性。 展开更多

关键词 射频微系统 MEMS工艺 微型化

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接收前端3D封装结构的可靠性模拟分析 被引量：4

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作者 傅显惠 刘德喜 +1 位作者 赵红霞 祝大龙 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期105-110,共6页

针对三维芯片封装技术的需求,设计了一种基于高温共烧陶瓷(HTCC)的接收前端3D封装结构,通过有限元模型模拟分析了其可靠性。首先通过恒定加速度加载分析研究了焊盘结构可靠性;然后通过预应力模态分析研究了3D封装整体结构模态频率,通过... 针对三维芯片封装技术的需求,设计了一种基于高温共烧陶瓷(HTCC)的接收前端3D封装结构,通过有限元模型模拟分析了其可靠性。首先通过恒定加速度加载分析研究了焊盘结构可靠性;然后通过预应力模态分析研究了3D封装整体结构模态频率,通过疲劳可靠性分析研究了寿命预测模型;最后通过热模拟研究了稳态热分析以及热应力分析。结果表明:焊盘的应力应变以及位移满足其材料特性;3D封装整体结构谐振频率均在30 kHz以上;50%载荷作用下寿命为10~6次循环,150%载荷作用下寿命为74561次循环;稳态热分析最高温度为54.2℃;热应力模拟最大应力为33.84 MPa。最终证明了该接收前端3D封装结构是可靠的,可应用在3D射频微系统封装结构设计中。 展开更多

关键词 3D封装 可靠性 接收前端 有限元 应力 热设计

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DC-40 GHz通用化BGA封装的射频微系统测试技术研究 被引量：3

7

作者 张晓庆 刘德喜 +2 位作者 祝大龙 史磊 刘亚威 《电子技术应用》 2021年第1期2-6,10,共6页

射频微系统是未来电子器件小型化的发展趋势,球珊阵列(BGA)封装是其常用实现形式之一。由于BGA封装无法连接矢网进行测量,因此对射频BGA封装的测试技术进行研究,设计了一款可应用于DC-40 GHz射频BGA封装的测试夹具,并为其设计了校准件,... 射频微系统是未来电子器件小型化的发展趋势,球珊阵列(BGA)封装是其常用实现形式之一。由于BGA封装无法连接矢网进行测量,因此对射频BGA封装的测试技术进行研究,设计了一款可应用于DC-40 GHz射频BGA封装的测试夹具,并为其设计了校准件,解决了射频BGA封装的测试问题。仿真结果显示,在DC-40 GHz频段内,工作状态的测试夹具回波损耗优于18 dB,设计的开路校准件的回波损耗小于0.88 dB,直通和延迟线校准件的插入损耗都小于1.1 dB,符合校准的设计要求。该产品具有良好的电接触性,且具有免焊接、可重复使用、易加工、取放料方便的特点,对于标准尺寸的BGA封装具有通用性。 展开更多

关键词 球栅阵列(BGA)封装 射频测试 TRL校准 校准件

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MMIC功率放大器中末级合成电路设计研究 被引量：3

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作者 贾建鹏 史磊 +1 位作者 祝大龙 刘德喜 《遥测遥控》 2017年第3期66-72,共7页

采用100nm AlGaN/GaN HEMT工艺,以尺寸为90μm×8的GaN HEMT作为末级晶体管,研究可工作于Ku波段的功放MMIC末级四路合成电路。选择ADS Momentum作为仿真工具,设计两种末级合成电路,并提出一种改进幅度一致性的设计方法。对两种合成... 采用100nm AlGaN/GaN HEMT工艺,以尺寸为90μm×8的GaN HEMT作为末级晶体管,研究可工作于Ku波段的功放MMIC末级四路合成电路。选择ADS Momentum作为仿真工具,设计两种末级合成电路,并提出一种改进幅度一致性的设计方法。对两种合成电路的各项指标进行比较,在14GHz^16GHz频段,簇丛式合成电路最大插损1.1d B,输出反射系数优于–18d B;Bus-bar总线合成电路最大插损0.9d B,输出反射系数优于–20d B。 展开更多

关键词 功率合成 MMIC ADS MOMENTUM 簇丛式 Bus-bar

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6GHz-18GHz大功率高效率功率合成模块设计 被引量：3

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作者 刘亚威 宋大为 +3 位作者 王雁翔 史磊 祝大龙 刘德喜 《遥测遥控》 2017年第6期67-71,76,共6页

超宽带功率合成是实现微波毫米波固态大功率发射机的关键技术。针对传统二进制功率合成方式合成效率低、体积大等缺点,提出一种新型同轴波导空间功率合成电路,采用Hecken形式渐变同轴过渡电路、渐变槽线微带过渡电路实现16路功率合成。... 超宽带功率合成是实现微波毫米波固态大功率发射机的关键技术。针对传统二进制功率合成方式合成效率低、体积大等缺点,提出一种新型同轴波导空间功率合成电路,采用Hecken形式渐变同轴过渡电路、渐变槽线微带过渡电路实现16路功率合成。实测结果表明,在6-18GHz频带内,功率合成器输出功率典型值为150W,电源效率典型值为20%,具有重要的工程应用价值。 展开更多

关键词 超宽带 功率合成 Hecken

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一种S频段具有RCS缩减特性的编码超表面 被引量：1

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作者 李英嘉 周云生 祝大龙 《遥测遥控》 2022年第5期97-104,共8页

设计了一种覆盖S频段的电控1-bit编码单元,并对其进行了等效电路分析与参数优化,单元在0/1两种工作状态下相位相差180°;以此为基础完成了9×9超表面阵列设计,通过设置变容二极管两端的偏置电压,使各个超表面单元能够根据设计... 设计了一种覆盖S频段的电控1-bit编码单元,并对其进行了等效电路分析与参数优化,单元在0/1两种工作状态下相位相差180°;以此为基础完成了9×9超表面阵列设计,通过设置变容二极管两端的偏置电压,使各个超表面单元能够根据设计需求在0/1两种工作状态之间切换,从而实现反射电磁波能量干涉相消。仿真结果表明,编码超表面阵列在2 GHz~4 GHz内相对于同尺寸的金属板能够实现15 dB以上的RCS减缩。 展开更多

关键词 反射型超表面 遗传算法 电控编码单元 RCS减缩

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用于星际数传的S波段四通道T组件 被引量：2

11

作者 侯雪风 祝大龙 +1 位作者 刘德喜 周向春 《遥测遥控》 2018年第3期43-47,共5页

随着通信导航类卫星编队组网技术的日趋成熟,要求星际链路间信号传输必须高效可靠。介绍一种基于星载平台的有源相控阵S波段四通道T组件,用于星间链路数据传输。通过采用SIP多功能芯片集成技术、射频信号垂直互连技术和灵活的数据处理... 随着通信导航类卫星编队组网技术的日趋成熟,要求星际链路间信号传输必须高效可靠。介绍一种基于星载平台的有源相控阵S波段四通道T组件,用于星间链路数据传输。通过采用SIP多功能芯片集成技术、射频信号垂直互连技术和灵活的数据处理技术提高了集成度,实现了产品的小型化、轻量化。通过采用Wilkinson微带电路形式的功分网络,并对关键电路进行双备份,大大提高了产品的可靠性。 展开更多

关键词 T组件 功分网络 SIP器件 射频垂直互连 可靠性

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基于鳍线过渡的W波段低噪声放大器设计 被引量：1

12

作者 刘星辰 才博 +2 位作者 王雁翔 祝大龙 刘德喜 《遥测遥控》 2018年第3期38-42,共5页

对W波段鳍线过渡进行分析,设计并制作采用Spline曲线形式的鳍线过渡。在整个W波段,单个过渡结构插入损耗小于1.6dB,回波损耗小于-12dB,实现了良好的宽带性能。基于该鳍线过渡,设计一种W波段低噪声放大器,芯片选用MMIC单片CGY2190UH,整机... 对W波段鳍线过渡进行分析,设计并制作采用Spline曲线形式的鳍线过渡。在整个W波段,单个过渡结构插入损耗小于1.6dB,回波损耗小于-12dB,实现了良好的宽带性能。基于该鳍线过渡,设计一种W波段低噪声放大器,芯片选用MMIC单片CGY2190UH,整机在80GHz^100GHz之间增益大于20dB,平坦度小于3dB。 展开更多

关键词 鳍线过渡 W波段 低噪声放大器

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一种新型的超宽带板间垂直互连电路 被引量：1

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作者 傅显惠 刘德喜 +1 位作者 祝大龙 赵红霞 《电子设计工程》 2020年第12期157-161,166,共6页

随着集成电路密度的提高,板间互连结构成为不可忽视的一项重要技术。设计了一种基于HTCC工艺的新型超宽带板间互连电路,利用微波传输技术以及电磁仿真软件分析了信号的传输性能,表现了该结构的可行性。与BGA结构和毛纽扣结构进行仿真对... 随着集成电路密度的提高,板间互连结构成为不可忽视的一项重要技术。设计了一种基于HTCC工艺的新型超宽带板间互连电路,利用微波传输技术以及电磁仿真软件分析了信号的传输性能,表现了该结构的可行性。与BGA结构和毛纽扣结构进行仿真对比,表明其性能优于毛纽扣,且与BGA相当。优化后的互连电路在DC-30 GHz内信号的插入损耗小于0.35 dB,回波损耗优于15 dB,具有良好的传输性能。应用该互连电路的接收前端模块体积缩小40%。 展开更多

关键词 板间垂直互连 HTCC 宽带 直接焊接

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W频段波导微带过渡设计及容差分析 被引量：1

14

作者 吕鑫 刘亚威 +2 位作者 王慧玲 祝大龙 刘德喜 《遥测遥控》 2018年第6期19-25,共7页

设计一种全频段低损耗的矩形波导-微带探针过渡结构,通过优化微带匹配电路同时引入腔体阻抗匹配设计,实现过渡结构在75GHz～110GHz内的良好性能,其仿真插入损耗小于0.34dB,回波损耗大于17.5dB。针对W频段宽带毫米波组件对装配工艺精度... 设计一种全频段低损耗的矩形波导-微带探针过渡结构,通过优化微带匹配电路同时引入腔体阻抗匹配设计,实现过渡结构在75GHz～110GHz内的良好性能,其仿真插入损耗小于0.34dB,回波损耗大于17.5dB。针对W频段宽带毫米波组件对装配工艺精度要求高的特点,利用HFSS分别对盒体装配误差、印制板装配误差以及金丝拱高误差进行容差分析。仿真结果表明,结构在合理的装配误差控制范围内具有良好的宽带特性。 展开更多

关键词 W频段 宽带 波导微带过渡 容差分析

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宽带高集成多级射频互连技术

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作者 傅显惠 刘德喜 +1 位作者 祝大龙 赵红霞 《遥测遥控》 2020年第4期55-61,共7页

针对微波电路三维集成结构的迫切需求,开展宽带高集成多级射频互连技术研究。主要设计了两种电路结构,多级水平互连电路与多级垂直互连电路。多级水平互连电路中,通过优化同轴-微带线的水平过渡以及倒角过渡方式,得到在DC^30GHz内的仿... 针对微波电路三维集成结构的迫切需求,开展宽带高集成多级射频互连技术研究。主要设计了两种电路结构,多级水平互连电路与多级垂直互连电路。多级水平互连电路中,通过优化同轴-微带线的水平过渡以及倒角过渡方式,得到在DC^30GHz内的仿真结果,回波损耗优于21dB,插入损耗优于0.16dB;多级垂直互连电路中,通过优化BGA板间互连结构,得到在DC^30GHz内的仿真结果,信号的回波损耗优于13dB,插入损耗优于0.57dB。在小型化、高集成的需求下,宽带高集成多级射频互连技术是解决宽带射频信号传输问题的关键技术路径,可以广泛应用在微波电路三维集成结构中,具有重大的应用前景。 展开更多

关键词 射频互连 多级 高集成 宽带

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一种DC-40GHz带状线到共面波导同层过渡结构设计

16

作者 范亚浩 王薇 +2 位作者 孙奕庭 祝大龙 刘德喜 《遥测遥控》 2018年第4期40-43,共4页

针对基于微波多层LTCC基板的带状线功分器输入端口存在的大高度差过渡问题,提出一种新型带状线到共面波导宽带同层过渡结构。在传统过渡模型基础上,引入高阻线及共面波导到带状线的交叉过渡形式,使得传输性能有所改善。仿真结果显示,在0... 针对基于微波多层LTCC基板的带状线功分器输入端口存在的大高度差过渡问题,提出一种新型带状线到共面波导宽带同层过渡结构。在传统过渡模型基础上,引入高阻线及共面波导到带状线的交叉过渡形式,使得传输性能有所改善。仿真结果显示,在0GHz^40GHz范围内带状线到共面波导水平过渡的回波损耗小于–20d B,插入损耗小于0.2d B。应用过渡结构的带状线功分器性能指标满足要求,验证了过渡结构设计的可行性和有效性。 展开更多

关键词 LTCC 同层过渡结构 宽带

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基于高效垂直互连的X频段三维交叉合路网络

17

作者 付浩 刘德喜 +1 位作者 祝大龙 齐伟伟 《遥测遥控》 2020年第1期40-44,51,共6页

针对射频微波系统小型化、一体化、低成本设计需求,利用HFSS软件3D建模仿真研究微波毫米波多层板高密度垂直互连技术,对比不同结构参数的频率特性,在结构上通过加载层间焊盘改善特定频段内传输性能,在DC^20GHz内回波损耗小于–20dB。基... 针对射频微波系统小型化、一体化、低成本设计需求,利用HFSS软件3D建模仿真研究微波毫米波多层板高密度垂直互连技术,对比不同结构参数的频率特性,在结构上通过加载层间焊盘改善特定频段内传输性能,在DC^20GHz内回波损耗小于–20dB。基于该高效垂直互连技术,实现32路信号输入4波束输出交叉网络3D垂直合成,体积仅为125mm×30mm×1.8mm,经测试带内插损≤10.95dB,驻波比≤1.4,较好地实现了X频段合路输出功能。 展开更多

关键词 垂直互连 HFSS仿真 匹配优化 合路交叉网络

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一种DC-40GHz采用高阻变换的垂直过渡结构设计

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作者 杨琳 刘德喜 祝大龙 《遥测遥控》 2016年第1期52-55,共4页

LTCC(低温共烧陶瓷)多层介质基板是实现毫米波组件小型化、轻量化的有效途径,设计良好的垂直过渡结构,实现低插损的射频信号传输尤为重要。利用三维电磁场仿真软件HFSS建立垂直过渡结构的仿真模型,采用高阻抗线进行阻抗匹配,在优化垂直... LTCC(低温共烧陶瓷)多层介质基板是实现毫米波组件小型化、轻量化的有效途径,设计良好的垂直过渡结构,实现低插损的射频信号传输尤为重要。利用三维电磁场仿真软件HFSS建立垂直过渡结构的仿真模型,采用高阻抗线进行阻抗匹配,在优化垂直过渡结构传输特性的同时,降低了电路的寄生电感。在30GHz-40GHz频率范围内,垂直过渡结构的回波损耗平均降低了10d B。 展开更多

关键词 垂直过渡结构 LTCC HFSS

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