毫米波有源相控阵射频前端集成制造技术

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1、第26卷第6期机电产品开崖与钏新Vo1．26，No．62013年11月Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsNov．，2013文章编号：1002—6673(2013)06—01I-04毫米波有源相控阵射频前端集成制造技术谢义水(中国电子科技集团公司第十研究所，四川成都610036)摘要：毫米波有源相控阵射频前端工艺集成度高，立体组装、先进封装材料、TR．组件热路设计和芯片技术是实现有源相控阵射频前端集成制造的关键技术。综合国内外研究发展现状，系统封装、综合集成以及多功能芯片技术是有源相

2、控阵射频前端集成制造技术的未来发展趋势。关键词：毫米波有源相控阵；射频前端；集成制造中图分类号：TN95文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002-6673．2013．06．004IntegratedManufacturingTechnologyforRFFront-endofMillimeter-waveActivePhasedArrayXIEYi-Su(ThelOthInst．ofChineseF．,lectromcTechnologyCorporation，ChengduSichuan610036，China)Abstract

3、：ThemanufacturingtechnologyforR．Ffront—endofMillimeter—waveActivePhasedArrayishi曲Jyintegrated．Combinedwiththedevelopmentintheworld，thetechnologyofThree—dimensionalassembly，advancedpackagingmaterials，thermalcircuitdesignforTRmodule，andmulti—functionchiptechnologyarekeytechnologi

4、es．Asasunurm3,，systeminpackage，comprehensiveintegrationandmulti—functionchiptechnologyalethefuturedevdopmentmendofintegratedmanufacturingtechnology．Keywords：millimeteractivephmeda~ay；RFfront——end；integrationtechnology射波长，结果显示其4位PIN二极管移相器插损4．5dB，0引言阵元发射功率lOOmW。馈电网络的插损5dB[1J。德国有源

5、相控阵射频前端是毫米波雷达、导引头等装备IMST公司开发的基于LTCC的Ka频段8x8瓦片式智能的关键部件，包括相控阵天线阵面、TR组件、控制电天线终端，共17层，其中11层集成了混频器、滤波器路以及散热系统等。在有源相控阵射频前端设计制造过以及功放等，其余6层主要为液体冷却系统，封装结构程中面临着诸多实际问题。例如，如何实现在设备功率合理，集成制造方式有效四。法国Thales公司开发的8×成倍增长的同时减小设备的体积：如何解决电子器件高8数字接收瓦片模块，包括电源、控制以及光学接口等密度集成设计以及产生的热量通过何种方式散失等。有组件，整个厚度10

6、0ram．重量尚不足8kg，达到了小型源相控阵射频前端的功能实现不仅取决于射频前端的设化集成制造技术上的领先水平翻。计要素，而且在更大的程度上取决于这些设计要素的工在多功能芯片集成制造技术进展方面，欧洲于2005艺集成方式。有源相控阵射频前端制造工艺复杂，具有年曾提出将多个MMICs和数字控制电路集成于一体，极强的集成制造特点．更高效的集成制造技术开发和新并研制通用性良好的“内核模块”，集中完成传统TR组型材料的合理应用是实现一体化有源相控阵射频前端的件的收发开关、幅相控制等功能H。另外，荷兰TNO物关键。理与电子实验室此前开发出了一款X波段TR芯片

7、，集成了衰减器、移相器、射频开关、功放等功能，采用的1国外发展现状是O．21~mpHEMT工艺。达到了较高的集成水平阁；诺格与雷声公司先后开发出了各自的Ka波段多功能芯片，集美国、德国、法国等发达国家在有源相控阵射频前成度较高，经济性较好[61。端集成制造技术上居于领先地位。美国德州仪器公司曾开发出了Ka频段4x4发射子阵，阵元间距为0．8倍发2006年，Raytheon公司研制成功一款拥有600个发射单元、35GHz、低成本的二维有源相控阵导引头样机，修稿日期：2013—10—03它采用单片集成TR组件，单个有源发射单元的成本只作者简介：谢义水(1

8、969一)，男，研究员级高级工程师。主要从需要30美元【7】。事电子装备工艺技术研究和工艺总体工作。综合国外