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。

Ka波段微带滤波器的仿真与测试

微带滤波器在电子工程领域有很重要的应用,设计了一款Ka波段微带滤波器并通过测试夹具研究键合线及键合微带线间隙对其性能的影响。结合电磁仿真结果与实测结果发现:键合金丝及键合微带线间隙在高频条件下引入的寄生参数恶化滤波器的驻波,通过提取相应的等效参数,并对键合端点进行阻抗匹配,再次进行电磁场仿真,结果表明滤波器的驻波有了明显的改善。

一种简化同轴馈电微带天线的时域有限差分法分析

提出了一种简化的同轴馈电模型用于分析同轴探针馈电的微带天线。在时域有限差分方法(FDTD)中对于同轴馈电模型一般采用一维电压电流递推方式引入入射波形;同时结合细导线模型模拟同轴线馈电。需要对接地板同轴线接口处的电场值进行特别处理,过程较复杂。简化方法仅采用细导线模型作为馈电端口,在接地板与细导线探针间加电压源激励产生入射波形。省略了同轴线的建模及接口处电场值的处理过程,使得模型更加紧凑。数值仿真验证了该算法的有效性和准确性。

EHF频段键合线分析

金丝键合是毫米波频段器件互连的主要手段,随着工作频率的不断升高,金丝的趋肤深度不断减小,金丝键合线对电路的影响也变得越来越大。通过对键合线模型的理论分析和软件仿真,总结出键合线的拱高、间隔等参数在EHF频段的影响规律。选择不同的补偿措施,尽量减小键合线带来的不良影响。通过对实物的测试,验证了以上结论。

含贯通线及PCB板开孔腔体的电磁耦合研究

外界能量通过贯通线进入开孔屏蔽体,与PCB上MSL耦合而生成感应电流(Current),加剧了对敏感器件的耦合伤害。故建立含贯通线及PCB板开孔屏蔽腔模型,进行多角度耦合特性计算。在建模有效性验证后,利用有限元法探讨平面波激励下PCB不同模型、MSL上不同端接电阻、贯通线半径、贯通线与腔体壁相接及多贯通线等参数变化对Current的影响规律。结果表明:双介质模型的使用更接近实际PCB结构对场的影响;两端接电阻取值相差不大条件下,可不考虑与MSL的阻抗匹配,取值也可不相等;Current数值随贯通线半径的增加而增加;贯通线与腔体壁不同表面相接对应Current幅值要远高于非接触的情况,并会激出新的谐振点。多根贯通线及线间距改变时Current幅值都要高于单线的情况,尤以第一谐振之前更为明显,多线存在不会影响谐振点出现位置。

金属狭缝中SAW传感器信号传输的设计与优化

声表面波(SAW)器件可实现无源无线传感测量,为金属狭缝极端环境下接触应力的测量提供了解决思路。该文主要研究了狭缝中SAW器件的信号传输问题,选用微带线作为信号传输线。分析了金属狭缝对微带线传输性能的影响,设计出信号传输线及匹配电路。最后把设计出的微带线与谐振器键合连接,并进行实验测试。通过对金属狭缝中信号传输问题的研究,验证了狭缝等极端环境实施应力测量的可行性。

GPS中的微带天线的分析方法

本文研究了一种新型的ＧＰＳ圆极化天线。利用导线网模型和镜象原理对该天线进行理论分析和计算，得出的方向图、轴比和增益均与实测数据很好地吻合。

同轴线馈电的球面共形微带天线的数值分析

采用基于矩量法(method of moments,MoM)的面-线积分方程法分析了同轴线馈电的球面共形微带天线的输入阻抗。面-线积分法在分析过程中具有未知量少,计算时间短的优势。天线贴片电流和探针电流分别采用Rao-Wilton-Glisson(RWG)基函数与三角基函数来模拟。在线面连接处,提出一种新型的连接基函数以保证探针与贴片的电流连续性。激励源采用磁流环模型,并且结合球表面磁并矢格林函数求解激励源在天线表面产生的场。最后,通过实例验证了连接基函数的可行性,并分析了两副球面共形微带天线的输入阻抗,证明所提分析处理的正确性。

对极鳍线结构的Q波段固态功率放大器设计

本文介绍了一款频段44GHz^46GHz,采用对极鳍线微带过渡结构的功率放大器设计方法。本文对对极鳍线微带过渡结构进行模拟仿真并测试背靠背结构的插入损耗,其插入损耗在44GHz^46GHz频段内小于2d B。电路设计中采用金丝键合工艺连接裸片与微带电路,并用HFSS对其进行仿真。选用2W裸片进行装配,测试结果表明在44GHz^46GHz频段内,饱和功率输出1.3W以上,增益大于13d B,效率在8%以上。以此模块为基本单元电路,利用功率合成技术完成Q波段高功率放大器单机的设计。

高精度微带板制作工艺研究

通过溅射成膜 ,合理选择介质基片、膜层结构及溅射工艺参数 ,合理确定线宽工艺尺寸 ,严格湿法刻蚀的工艺参数 ,抵消了侧腐蚀的影响 ,利用电镀加厚的边缘效应 ,制造出了导带宽度公差≤± 0 .0 1mm ,且满足电讯设计指标的高精度微带板。

城垛式线天线的研究

本文对城垛式窄导线天线和城垛微带线天线进行了分析,采用了自由空间的 Green 函数和几何镜象时自由空间的 Green 函数分别构成积分方程,然后用矩量法求出电流分布,进而求出天线的远区辐射场.最后给出了几种毫米波段城垛式微带天线的实例与实验结果.

基于对极鳍线结构的Q波段固态功率放大器设计

介绍了一款频段为43~46GHz,采用对极鳍线微带过渡结构的功率放大器设计方法。对对极鳍线微带过渡结构进行模拟仿真并测试背靠背结构的插入损耗,其插入损耗在43~46GHz频段内小于2dB。电路设计中采用金丝键合工艺连接裸片与微带电路,并用HFSS对其进行仿真。选用2W裸片进行装配,测试结果表明在43~46GHz频段内,饱和功率输出1.3W以上,增益大于13dB,效率在8%以上。可以此模块为基本单元电路,利用功率合成技术完成Q波段高功率放大器单机的设计。

宽带射频垂直过渡结构的设计

针对多层毫米波的射频传输问题,设计了一种宽带射频垂直过渡结构。通过调节微带线枝节与绝缘子之间的匹配关系,使射频信号在多层介质基板中实现低损耗、宽频带的传输。利用三维电磁仿真软件对该过渡结构进行了建模仿真,实物加工和测试结果表明,在DC至40 GHz的频带范围内回波损耗低于-8 dB,插入损耗大于-2.2 dB。

微带线焊点温度疲劳寿命预测分析

为解决机载雷达微波组件微带线焊点寿命评估问题,基于Norris-Landzberg寿命模型开展了研究分析,通过引入两种不同的模型参数进行了焊点温度疲劳寿命预测。采用新状态和已在实际工作条件下使用过的旧状态两种微带线焊点,对比进行温度加速寿命试验,结合试验结果进行实际工作条件下焊点温度疲劳寿命预测。结果表明,运用两种模型参数构建的预测模型,均适用于微带线焊点温度疲劳寿命预测,对焊点疲劳寿命研究工作具有一定参考价值。