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《基于ltcc的ka波段无源等效腔体分析与优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基于LTCC的Ka波段无源等效腔体分析与优化设计第33卷第3期2009年6月南京理工大学(自然科学版)JournalofNanjingUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience)V01.33No.3Jun.2009基于LTCC的Ka波段无源等效腔体分析与优化设计李成国,牟善祥,张忠传(南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094)摘要:为了能够在Ka波段采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现收发组件小型化设计,提出了LTCC无源等效腔体模型.将有源芯片置
2、入LTCC腔体中,解决了电磁场干扰问题.但腔体效应会引起串扰和振荡,造成放大器工作的不稳定.为此提出腔体谐振频率远离工作频率的设计方法,在无源等效腔体设计过程中采用两种不同馈电结构,利用基于神经网络模型的遗传算法和三雏电磁场仿真软件对无源等效腔体参数进行优化设计,得到了近似一致的设计结果,满足放大器稳定的最优无源等效腔体参数为4.5mmx3.5mm.关键词:Ka波段;等效腔体;无源腔体;低温共烧陶瓷;神经网络;遗传算法中图分类号:TN62文章编号:1005—9830(2009)03—0371—04Analysisa
3、ndOptimalDesignofPassiveEquivalentCavityinKaWaveBandBasedonLTCCLICheng—guo,MUShan—xiang,ZHANGZhong—chuan(SchoolofElectronicEngineeringandOptoelectronicTechnology,NUST,Nanjing210094,China)Abstract:Equivalentcavitymodelbasedonlowtemperaturecofiredceramics(LTCC)i
4、sputfor—wardtorealizepackageoftheminiaturizedtransmission/receivemoduleinKaband.Theinterfer-enceofelectromagneticfieldisresolvedbyactivechipembededLTCCcavity.ThecrosstalkandOS-cillationofcavityeffectisthemainfactorthatcausesinstabilityofapoweramplifier.Thedesi
5、gnmethodthattheresonancefrequencyofcavityisawayfromtheoperatingfrequencyisputforward.Thetwodifferentfeedconfigurationsareadoptedinthedesignofequivalentcavity.Theparameterofequivalentcavityisoptimizedbygeneticalgorithmbasedonneuralnetworkandthree??dimensionale-
6、-lectricandmagneticfieldsimulationsoft.Theapproximatelyidenticalresultofthedesignisob—tained.Theoptimalcavitydimension(4.5mm×3.5mm)satisfiestheamplifierstability.Keywords:Kaband;equivalentcavity;passivecavity;lowtemperaturecofiredceramics;neuralnetwork;genetic
7、algorithm目前在毫米波波段,雷达和卫星通信系统正在向集成化和小型化方向发展,采用低温共烧陶瓷技术,可以实现相控阵前端天线和收发组件的小型化设计.在有源芯片低温共烧陶瓷(Lowtemperaturecofiredceramics,LTCC)腔体设计中,根据LTCC加工工艺和设计指标需要,采用多收稿日期:2008—05—23修回日期:2009—03—25作者简介:李成国(1971一),男,博士,主要研究方向:毫米波电路小型化,E—mail:njlichengguo@163.con.372南京理工大学(自然科学版
8、)第33卷第3期个接地通孔形成的等效腔体.等效腔体一方面能够减小热膨胀引起的腔体变形,另一方面使设计更灵活,腔体提供了有源芯片与其它电路之间的隔离,同时也提供了可靠性和环境保护.然而由于腔体的谐振特性,置于金属腔体中的有源芯片可能产生与预期不同的传播路径,导致在腔体中产生串扰和振荡.在设计中通过选择合适的腔体尺寸,使放大器的工作频率远离腔体的谐振频率,从而使
