基于多芯片组装技术的小型微波收发前端研制

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1、第7卷第1期信息与电子工程Vo1．7，No．12009年2月INFORMATIONANDELECTRONICENGINEERINGFeb．，2009文章编号：1672-2892(2009)01-0025-04基于多芯片组装技术的小型微波收发前端研制王锋，李中云(中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳621900)摘要：多芯片组装(MCM)技术是目前实现雷达微波前端小型化的有效途径。利用MCM技术，研制了一种小型化微波收发前端。着重分析了接收机前端结构设计与微组装电路实现。测试结果表明，此收发前端具有较小的体积和优良的性能，满足雷达整机小型化要求。关键词：小型化；多芯片组装；收发前端中图分类

2、号：TN957.5文献标识码：ADevelopmentofaMiniatureT/RFront-endUsingMicrowaveMulti-ChipModuleTechnologyWANGFeng，LIZhong-yun(InstituteofElectronicEngineering，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，MianyangSichuan621900，China)Abstract：Multi-ChipModule(MCM)isaneffectivemethodforrealizingtheminiaturizationofradarmicrowav

3、efront-end.UsingmicrowaveMCMtechnology,aminiaturereceiver-transmitterfront-endisdeveloped.TheanalysisofthestructuredesignanditsMCMcircuitrealizationareintroducedindetail.TheexperimentalresultsshowthattheT/Rfront-endcansatisfytherequirementsoftheminiatureradarsystemwithsmallcubageandgoodperformance.K

4、eywords：miniature；Multi-ChipModule；T/Rfront-end雷达微波收发前端组件是雷达系统中关键部件，通常由雷达发射机和接收机前端组成。发射机的作用是把信号源产生的小信号转换成具有一定功率和调制形式的大功率信号。接收机前端工作于接收机中视放之前，其作用主要是降低噪声，滤除干扰，放大微弱信号，必要时把回波频率变频到中频频率(外差式接收机)。针对某雷达系统应用背景，本文对除发射机大功率功放部分外的收发前端电路进行了研究。此外，随着电子系统越来越复杂，对电子设备的体积和重量提出了更苛刻的要求。因此，实现微波电路小型化是系统不断追求的目标。多芯片组装(MCM)技术是指

5、把多块裸芯片安装于一块高密度多层互连基板上，并封装[1-2]在一个高密度封装的管壳或腔体中，其密度、体积、性能是其他任何常规或混合集成电路难以解决的。本收发前端组件的研制就是基于MCM技术实现的小型一体化组件。1电路组成与技术指标mixerLPF本收发前端组件用于某收发receiverRFfrontendIFsignal共用天线S波段雷达系统，类型limiterswitchLNAswitchBPF为外差式。接收机前端要求在工AMP作频段内具有较强的功率承受能transmitter力、低的噪声系数和高的收发隔powerAMPS-bandLMFsignalBPF离度，发射部分要求具有一定小AMPW

6、ilkinsonswitchsplitter信号放大能力和脉冲调制功能，Fig.1Diagramofcircuitstructure电路组成如图1所示。图1电路组成除实现小型化外，满足系统高指标需求也是设计难点。收发前端组件主要技术指标为：收稿日期：2008-08-04；修回日期：2008-09-0526信息与电子工程第7卷工作频段：S波段；发射信号驱动功率：大于15dBm；发射机脉冲关断比：大于75dB；接收机噪声系数：小于3dB；收发机隔离度：大于110dB。2多模块微组装电路设计在一般微波电路设计中，主要是将各个微波功能模块连接起来，连接的途径主要有微波基板相连或电缆连接，以实现预期微波

7、电路性能。采用这种连接方式，各种微波单元模块体积和重量较大，且各模块间微波传输转接形式过多，不利于实现小型化和提高微波电路性能。相比之下采用多芯片组装技术设计的微波组件在体积和性能方面具有较大优势。2.1组件构成与结构设计本收发前端组件采用多芯片组装技术进行实现，其中微波限幅器、低噪声放大器、微波开关、常规放大器和混频器采用裸芯片直接集成设计，S波段带通滤波器采用介质滤波器，以满足小型化和矩形系数