CN204103906U - 一种基于ltcc的s波段多芯片接收组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一种基于LTCC的S波段多芯片接收组件，将芯片级元器件和LTCC工艺结合，实现了微波传输、逻辑控制、电源管理等功能，并将这些功能很好地集成在LTCC三维传输系统中。在性能指标满足系统要求的同时，相对常用PCB工艺，LTCC三维传输系统结构将组件体积缩小了近四分之一。通过可变增益放大器结合数控衰减器来完成增益调节范围及精度，相比单一的可变增益放大器或数控衰减器完成的精度调节更好。本实用新型采用了四级放大器，增益达74dB，增益相对较高。微波信号容易串扰，通过中间层设置大面积金属地层将射频信号与逻辑控制分开设计，在保证了接地良好的情况下增强了信号之间的隔离，保证了组件小型化的同时达到系统指标要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种多芯片接收组件，尤其涉及一种基于LTCC的S波段多芯片接收组件。
背景技术
接收组件的任务是将天线送来的射频信号下变频到中频，要求组件具有较高的灵敏度和频率稳定度。一般来说，接收组件的体系结构主要有超外差式，零中频式，双中频式和低中频式。超外差式体系结构主要具有如下优点：(1)通过合理地选择中频和滤波器，可以提高系统的选择性和灵敏度；(2)通过合理地分配增益，可以改善系统的稳定度，减小杂波干扰；(3)可以实现较低固定中频的数模转换。因此，这类型的体系结构被认为是可靠的接收组件拓扑结构。
随着单片微波集成电路(MMIC)、收/发组件在民用、军用雷达和通讯系统中的广泛应用，迫切需要采用重量轻、体积小、成本低和可靠性高的微波多芯片组件(MMCM)技术。现有的PCB组装技术已远远不能满足要求，主要表现在：(1)双层PCB板满足不了组件小型化的要求；(2)多层PCB板的盲孔、层压工艺对于微波信号会引入较大寄生参数，且多层PCB板的盲孔工艺不够灵活，通常是从顶层过孔到中间某一层，不能实现中间某一层到中间另一层的连接；(3)多层PCB板材料的热膨胀系数与GaAs芯片的热膨胀系数相差较大，GaAs芯片不能直接粘接在PCB板上，所以通常需将GaAs芯片封装后再烧结在PCB基板上，GaAs芯片封装后体积自然增大。而LTCC材料的热膨胀系数和GaAs材料的热膨胀系数相近，芯片可直接粘结在LTCC基板上，通过金丝铝丝的键合实现信号的传输。
低温共烧陶瓷(LTCC)技术是实现MMCM的一种理想的组装技术，它提供了比传统的厚膜、薄膜技术更加灵活的设计方法，可实现信号从顶层和中间层、中间层之间的任意传输。即可以很方便地将GaAs芯片、微波传输线、逻辑控制线和电源线等组合在同一个LTCC三维微波传输结构中。
如何提供一种基于体积小，集成度高，可靠性好的基于LTCC的S波段多芯片接收组件是本技术领域一直渴望解决的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题就是如何提供一种体积小，集成度高，可靠性好的基于LTCC的S波段多芯片接收组件
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于LTCC的S波段多芯片接收组件，其特征在于，包括低噪声放大器，所述低噪声放大器将小信号进行低噪声放大后输入到频带可调滤波器；
频带可调滤波器将选择出的频率输入第一级增益放大器；
第一级增益放大器将选择出的频率进行放大后，输入到第二级增益放大器进一步放大；
第二级增益放大器将进一步放大后的频率输出给解调器；
解调器接收放大后的频率，并与频率综合器连接，将接收到的信号解调出来，将调解后的信号输入RF变压器；
RF变压器与频率合成器连接，生成中频信号，并输入滤波器；
滤波器接收频率合成器输出的信号，滤除信号以外的杂散后，将信号输出到第三级增益放大器；
第三级增益放大器与第四级增益放大器通过衰减器连接；
所述基于LTCC的S波段多芯片接收组件采用LTCC多层互连基板，所述LTCC多层互连基板为三维微波传输结构，采用叠层通孔实现微波垂直互联，表面印刷传输线实现平面互联；
所述基于LTCC的S波段多芯片接收组件还包括砷化镓的MMIC芯片，通过环氧导电胶粘接的方法将MMIC芯片粘接到LTCC多层互连基板上；
所述MMIC芯片采用金丝键合的方法实现互连；
所述LTCC多层互连基板为11层LTCC生瓷胚体烧结而成，其中射频信号线与逻辑控制线分开设计，分布在基板的两面；逻辑控制线和电源线分布在基板的同一面；中间层设置大面积金属地层，在保证了接地良好的情况下增强了信号之间的隔离。
优选地，所述LTCC多层互连基板焊接到AlSiC外壳中。
优选地，所述解调器为I/Q解调器。
优选地，所述LTCC多层互连基板为11层FERRO A6类型的LTCC生瓷胚体，每层LTCC生瓷胚体的厚度是127微米，所述LTCC多层互连基板厚度小于1.1mm。
优选地，所述金丝的拱高与跨距通过三维电磁仿真软件进行优化仿真，得出了最优的拱高与跨距。
优选地，所述AlSiC外壳的长*宽*高为40mm*40mm*10mm。
(三)有益效果
本发明的一种基于LTCC的S波段多芯片接收组件，将芯片级元器件和LTCC工艺结合，实现了微波传输、逻辑控制、电源管理等功能，并将这些功能很好地集成在LTCC三维传输系统中。在性能指标满足系统要求的同时，相对常用PCB工艺，LTCC三维传输系统结构将组件体积缩小了近四分之一。通过可变增益放大器结合数控衰减器来完成增益调节范围及精度，相比单一的可变增益放大器或数控衰减器完成的精度调节更好。本实用新型采用了四级放大器，增益达74dB，增益相对较高。微波信号容易串扰，通过中间层设置大面积金属地层将射频信号与逻辑控制分开设计，在保证了接地良好的情况下增强了信号之间的隔离，保证了组件小型化的同时达到系统指标要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本发明提供的基于LTCC的S波段多芯片接收组件的电路连接示意图；
图2：本发明提供过的基于LTCC的S波段多芯片接收组件的LTCC多层互连基板的结构示意图；
图3：本发明提供过的基于LTCC的S波段多芯片接收组件的AlSiC外壳的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
本实施例提供的一种基于LTCC的S波段多芯片接收组件，其电路连接关系如图1所示，从图1中可以看出，包括低噪声放大器，低噪声放大器将小信号进行低噪声放大后与频带可调滤波器连接，频带可调滤波器选择出所需频率。频带可调滤波器与第一级增益放大器连接，将选择出的频率进行放大，第一级增益放大器连接第二级增益放大器。第二级增益放大器与解调器连接，同时，频率综合器与解调器连接，将接收到的信号解调出来。解调器与RF变压器连接，RF变压器与频率合成器连接，生成中频信号。频率合成器与滤波器连接，滤除信号以外的杂散。滤波器与第三级增益放大器连接，其中衰减器连接在第三级增益放大器与第四级增益放大器之间，将解调出的信号放大。电源模块与各放大器连接，给各放大器提供电源。
在本实施例中，进行下变频时需要使用频率合成器提供本振信号，该本振信号的频率范围为2.59GHz～4.19GHz。为保证在接收动态范围内满足输出电平大于20dBm，整个组件中用了四级放大器，增益可达74dB。由于电路增益较高，因此电源滤波及电路之间的匹配需要做好。增益调节范围及精度由可变增益放大器、数控衰减器以及程序控制来完成。为达到技术参数中的镜像抑制要求，电路中采用I/Q解调器，可以有效地抑制镜像频率。
为了实现组件的小型化，本实施例的基于LTCC的S波段多芯片接收组件采用LTCC多层互连基板，所述LTCC多层互连基板采用一种新型的LTCC三维微波传输结构，并采用叠层通孔实现微波垂直互联，表面印刷传输线实现平面互联。这种材料的介电常数为5.9，损耗角正切在频率低于10GHz时约0.002，产生的介质损耗较小。微波多芯片组件中大量采用砷化镓的单片微波集成电路芯片，用环氧导电胶粘接的方法将MMIC芯片粘接到LTCC多层互连基板上。MMCM中的MMIC芯片采用金丝键合的方法实现互连。因为MMIC芯片键合金丝的拱高与跨距对微波信号的传输有较大影响，金丝键合的一致性和重复性非常重要，本实施例中，通过三维电磁仿真软件对金丝的拱高与跨距进行了优化仿真，得出了最优的拱高与跨距。
如图2所示，本实施例中MMCM采用了11层FERRO A6类型的LTCC生瓷胚体，每层生胚的厚度是127微米。射频信号线与逻辑控制线分开设计，分布在基板的两面；逻辑控制线和电源线分布在基板的同一面；中间层设置大面积金属地层，在保证了接地良好的情况下增强了信号之间的隔离。所述LTCC多层互连基板的厚度小于1.1mm，实现了MMCM的小型化。
本实施例中，基于LTCC的S波段多芯片接收组件的外部结构按照指标要求尺寸进行设计，内部结构则依据LTCC基板需求以及产品的接地性能、散热性能等因素进行设计。最后，采用大面积焊接技术将整个LTCC基板焊接到AlSiC外壳中，其体积达到了技术指标中的要求，图3给出了该MMCM的外形结构尺寸。其中具体数据表格如下所示：
| a | a1 | b | b1 | c | d1 | d2 |
| 40mm | 31.8mm | 40mm | 33.8mm | 10mm | 7mm | 11.3mm |
| d3 | d4 | d5 | d6 | d7 | d8 | |
| 14.8mm | 18.3mm | 21.8mm | 25.3mm | 28.8mm | 33mm |
表1
采用上述结构的基于LTCC的S波段多芯片接收组件能达到的详细的技术指标如表2所示：
表2
常温+25℃时，对本实施例的基于LTCC的S波段多芯片接收组件进行测试，测试结果如表3所示：
表3
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种基于LTCC的S波段多芯片接收组件，其特征在于，包括低噪声放大器，所述低噪声放大器将小信号进行低噪声放大后输入到频带可调滤波器；
频带可调滤波器将选择出的频率输入第一级增益放大器；
第一级增益放大器将选择出的频率进行放大后，输入到第二级增益放大器进一步放大；
第二级增益放大器将进一步放大后的频率输出给解调器；
解调器接收放大后的频率，并与频率综合器连接，将接收到的信号解调出来，将调解后的信号输入RF变压器；
RF变压器与频率合成器连接，生成中频信号，并输入滤波器；
滤波器接收频率合成器输出的信号，滤除信号以外的杂散后，将信号输出到第三级增益放大器；
第三级增益放大器与第四级增益放大器通过衰减器连接；
所述基于LTCC的S波段多芯片接收组件采用LTCC多层互连基板，所述LTCC多层互连基板为三维微波传输结构，采用叠层通孔实现微波垂直互联，表面印刷传输线实现平面互联；
所述基于LTCC的S波段多芯片接收组件还包括砷化镓的MMIC芯片，通过环氧导电胶粘接的方法将MMIC芯片粘接到LTCC多层互连基板上；
所述MMIC芯片采用金丝键合的方法实现互连；
所述LTCC多层互连基板为11层LTCC生瓷胚体烧结而成，其中射频信号线与逻辑控制线分开设计，分布在基板的两面；逻辑控制线和电源线分布在基板的同一面；中间层设置大面积金属地层，在保证了接地良好的情况下增强了信号之间的隔离。
2.根据权利要求1所述的基于LTCC的S波段多芯片接收组件，其特征在于，所述LTCC多层互连基板焊接到AlSiC外壳中。
3.根据权利要求1所述的基于LTCC的S波段多芯片接收组件，其特征在于，所述解调器为I/Q解调器。
4.根据权利要求1所述的基于LTCC的S波段多芯片接收组件，其特征在于，所述LTCC多层互连基板为11层FERRO A6类型的LTCC生瓷胚体，每层LTCC生瓷胚体的厚度是127微米，所述LTCC多层互连基板厚度小于1.1mm。
5.根据权利要求1所述的基于LTCC的S波段多芯片接收组件，其特征在于，所述金丝的拱高与跨距通过三维电磁仿真软件进行优化仿真，得出了最优的拱高与跨距。
6.根据权利要求2所述的基于LTCC的S波段多芯片接收组件，其特征在于，所述AlSiC外壳的长*宽*高为40mm*40mm*10mm。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106455298A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-22 | 成都八九九科技有限公司 | 一种内置有磁片的微波电路复合基板 |
| CN108882645A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-11-23 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种高效散热的功率放大器制造方法及散热机箱 |
| CN109633557A (zh) * | 2017-10-09 | 2019-04-16 | 恩智浦美国有限公司 | 雷达模块 |
| CN111931451A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-13 | 西安电子科技大学 | 基于低温共烧陶瓷ltcc的收发tr组件设计方法 |
| CN112751580A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-04 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种基于时钟屏蔽和电源滤波的p波段ltcc组件 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106455298A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-22 | 成都八九九科技有限公司 | 一种内置有磁片的微波电路复合基板 |
| CN106455298B (zh) * | 2016-10-31 | 2023-08-04 | 成都八九九科技股份有限公司 | 一种内置有磁片的微波电路复合基板 |
| CN109633557A (zh) * | 2017-10-09 | 2019-04-16 | 恩智浦美国有限公司 | 雷达模块 |
| CN109633557B (zh) * | 2017-10-09 | 2023-08-29 | 恩智浦美国有限公司 | 雷达模块 |
| CN108882645A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-11-23 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种高效散热的功率放大器制造方法及散热机箱 |
| CN111931451A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-13 | 西安电子科技大学 | 基于低温共烧陶瓷ltcc的收发tr组件设计方法 |
| CN112751580A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-04 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种基于时钟屏蔽和电源滤波的p波段ltcc组件 |
| CN112751580B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-09-13 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种基于时钟屏蔽和电源滤波的p波段ltcc组件 |
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