基于ltcc技术的ka波段收发前端阵列的研究

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1、基于LTCC技术的Ka波段收发前端阵列的研究王雨2016年1月中图分类号：UDC分类号：基于LTCC技术的Ka波段收发前端阵列的研究作者姓名王雨学院名称信息与电子学院指导教师周建明副研究员答辩委员会主席孙厚军教授申请学位级别工学硕士学科专业电子科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月5号ResearchonaKabandT/RmodulearraybasedonLTCCtechnologyCandidateName：YuWangSchoolorDepartment:InformationandElectronicsFacultyMento

2、r:Prof.JianmingZhouChair,ThesisCommittee:Prof.HoujunSunDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor:ElectronicScienceandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January5th,2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

3、究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要因为相控阵雷达易于实现雷达的超宽带、高性能、多功能和高集成化等特点，不仅在军用陆、空、航天等领域占据着举足轻重的地位，更是从军用领域逐渐扩展到民用领域。收发（T/R）组件作为相控阵雷达的重要组成部分之一，其性能会直接影响到雷达整体性能的好坏。Ka波段因其可用带宽较宽、精度高及设备体积小的特点，更能满足机载、星载雷达体积小，重量轻的要求。因此，研究

4、Ka波段的收发组件非常必要。而LTCC技术具有高Q值、插入损耗小、可靠性高、体积小、质量轻、散热特性好等特点，恰好为相控阵雷达高集成度、轻量化和小型化的需求提供了优异的解决方案。根据课题需求，本文主要研究和设计了基于LTCC技术的Ka波段收发前端阵列。首先，本文对LTCC技术的特点、发展过程、国内外现状及制作工艺流程进行了介绍，并对关键工序做了阐述。并且基于LTCC技术的工艺情况，给出了LTCC电路的设计规范，从而为基于LTCC技术的射频电路设计提供了工艺基础。然后，考虑到基于LTCC技术的收发组件较传统的收发组件更为精细和复杂，需要对其进行仔细的结构理论分

5、析，在此前提下进行了LTCC互连结构的分析，包括键合金丝以及互连通孔的分析、仿真和设计。最后，完成了基于LTCC技术的Ka波段收发前端阵列及其电源和波束控制板卡的设计，并且根据设计结果进行加工、组装和测试。测试结果为：在中心频率为35GHz，带宽1GHz时，发射功率大于10.5dBm，接收噪声系数小于4dB，移相精度小于5°，衰减范围为0.5-15.5dB，单通道截面积尺寸为6mm×25mm，符合指标的要求。关键词：LTCC；Ka波段；收发组件；相控阵雷达I北京理工大学硕士学位论文AbstractThephasedarrayradariseasytoreal

6、izetheultrawideband,highperformance,multifunctionandhighintegrationofradar,soitisnotonlyoccupiedapivotalpositioninthemilitaryland,air,spaceandotherfields,butalsoextendedfromthemilitaryfieldgraduallytocivilianareas.Asanimportantcomponentofphasedarrayradar,theperformanceoftheT/Rmodul

7、eisdirectlyaffectedtheperformanceofthephasedarrayradar.Kabandhastheadvantagesofwidebandwidth,highaccuracyandsmallequipmentvolume,soitcanmeettherequirementsofsmallsizeandlightweightofairborneandspaceborneradar.Therefore,itisnecessarytostudytheKabandT/Rmodule.LTCCtechnologyhasthechar

8、acteristicsofhighQvalue,lo