基于LTCC的毫米波集成電路理論分析與仿真設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、LTCC技術(shù)和毫米波集成電路技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)載、艦載和星載等電子裝備走向小型化、輕量化、高性能和高可靠性發(fā)展方向的有效途徑，因此對(duì)基于LTCC三維集成毫米波電路的研究，已成為國(guó)內(nèi)外毫米波電路與系統(tǒng)研究的前沿和熱點(diǎn)。本文在廣泛調(diào)研和跟蹤國(guó)內(nèi)外LTCC技術(shù)和三維毫米波集成電路研究動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)防基金項(xiàng)目，對(duì)天線和T/R組件的小型化、輕量化、高性能等進(jìn)行了深入分析和研究，通過對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的理論分析、電路設(shè)計(jì)和半物理設(shè)備系統(tǒng)仿真以及部分樣品

2、研制，設(shè)計(jì)了一維掃描相控陣天線，解決了毫米波(8毫米波段)相控陣天線單元柵格的限制，主要研究工作概括如下： (1)對(duì)鍵合金絲和垂直互連通孔，建立了理論模型、等效電路和改進(jìn)型傳輸結(jié)構(gòu)，通過在傳輸線上加調(diào)諧枝節(jié)，改善了低通特性的截止頻率，減小了傳輸損耗，用優(yōu)化算法：提高了設(shè)計(jì)效率，提高了設(shè)計(jì)精度，縮短了設(shè)計(jì)周期。 (2)用電磁場(chǎng)理論仿真結(jié)果，對(duì)該結(jié)果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真，再用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出了微波集成電路中帶狀線直角拐角

3、的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。 (3)提出了LTCC背腔式電磁耦合貼片天線的等效傳輸線模型，采用腔體結(jié)構(gòu)壓縮表面波和平行板模，提高了天線效率。對(duì)多個(gè)接地通孔形成的等效腔體，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上采用調(diào)諧枝節(jié)，利用寬帶匹配改善了天線帶寬。 (4)基于腔體模型，對(duì)腔體的諧振特性的分析，得出對(duì)接地通孔形成的等效腔體的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 (5)提出LTCC串饋陣列天線，并且進(jìn)行了仿真與設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)與制作實(shí)現(xiàn)了毫米波微帶串