X頻段接收組件三維SiP微系統設計
2020年電子技術應用第7期
付 浩，劉德喜，祝大龍，齊偉偉
北京遙測技術研究所，北京100094
摘要： 針對X頻段多波束相控陣組件小型化、模塊化的設計需求，結合多芯片組件技術、微波毫米波高密度垂直互連技術，利用HFSS對半開放式準同軸引腳進行優化設計，同時采用上下腔三維布局方式，設計了以ML-SL-SL-CPWG和ML-SL-CPWG作為無引線引腳的小型化X頻段接收組件SiP微系統模塊。接收組件增益≥32.8 dB，噪聲系數≤3.0 dB，整個模塊體積僅為12.5 mm×15 mm×5.4 mm，較原有二維平面鏈路系統面積縮小了63%，體積縮小了76%，同時模塊化設計在系統應用中具有極大的優勢。
中圖分類號： TN454
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191396
中文引用格式： 付浩，劉德喜，祝大龍，等. X頻段接收組件三維SiP微系統設計[J].電子技術應用，2020，46(7)：7-9，14.
英文引用格式： Fu Hao，Liu Dexi，Zhu Dalong，et al. Design of 3D SiP microsystems for X-band receive[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(7)：7-9，14.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191396
中文引用格式： 付浩，劉德喜，祝大龍，等. X頻段接收組件三維SiP微系統設計[J].電子技術應用，2020，46(7)：7-9，14.
英文引用格式： Fu Hao，Liu Dexi，Zhu Dalong，et al. Design of 3D SiP microsystems for X-band receive[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(7)：7-9，14.
Design of 3D SiP microsystems for X-band receive
Fu Hao，Liu Dexi，Zhu Dalong，Qi Weiwei
Beijing Research Institute of Telemetry，Beijing 100094，China
Abstract： Aiming at the design requirements of miniaturization and modularization of X-band multi-wave phased array components, this paper designs a SiP receiving module combining multi-chip module technology and microwave millimeter wave high-density vertical interconnection technology. Using HFSS to optimize the design of the semi-open quasi-coaxial structure, and using the three-dimensional layout of the double sided multi-cavity, the ML-SL-SL-CPWG and ML-SL-CPWG were designed as the no-lead pins for the X-band receiving SiP module. Receiver component gain≥32.8 dB, noise figure≤3.0 dB. And the module volume is only 12.5 mm×15 mm×5.4 mm，which is 63% area smaller and 76% volume smaller than the original two-dimensional planar system. At the same time, modular design has great advantages in system application.
Key words : receiving components；system in package；HTCC；miniaturization
0 引言
組件作為相控陣系統核心關鍵部分，占據著整機尺寸的一大部分，其成本甚至可以高達整個相控陣系統的60％[1]。隨著射頻微波電路的快速發展，傳統的二維獨立封裝集成方式很難滿足現在系統需求，對組件模塊的小型化、多芯片模塊技術(Microwave Multi-chip Module，MMCM)、系統級封裝(System in Package，SiP)以及射頻鏈路三維集成提出了更高的要求[2]。針對當前復雜的電磁環境以及全空域多波束的測控需求，研究和設計體積更小、成本更低、性能更優、可靠性更高的組件具有重要意義。
本文應用SiP技術中多芯片封裝技術(Multi-Chip Package，MCP)將X頻段接收組件射頻鏈路進行了如圖1所示的上下腔三維小型化高密度封裝，大大縮減了組件模塊體積，可實現對X頻段左、右旋來波信號的濾波、低噪聲放大、數控移相及衰減，最終形成四波束輸出，供后端進行數據處理。
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作者信息:
付 浩，劉德喜，祝大龍，齊偉偉
(北京遙測技術研究所，北京100094)
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