X波段MCM T/R組件的系統(tǒng)補償設(shè)計
1 引言
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/267445.htm在目前X波段T/R組件研制中多采用多芯片組裝形式,用以滿足對X波段組件對體積和重量的苛刻要求,在組件設(shè)計過程中由于大量采用MMIC微波單片芯片及各種控制芯片,使得電路密度大大提高,但在芯片互聯(lián)過程中因安裝工藝的限制和要求,也同樣引入了很多不確定因素和微波傳輸上的不連續(xù)性。這些問題的累積對級聯(lián)后的系統(tǒng)性能將產(chǎn)生不利影響,同時會加大批量生產(chǎn)后組件性能的離散性。在諸多因素中芯片間的金絲互聯(lián)是最為常見的問題。一定長度和粗細(xì)的金絲對微波傳輸性能的影響是隨著傳輸頻率的升高而增大的。
2 分析和計算
在目前微波芯片鍵合互聯(lián)中最為常用的是直徑25微米和18微米的金絲,在使用中金絲的長度一般不超過0.4毫米,在低于3GHz頻率的應(yīng)用中,這樣尺寸的金絲對微波傳輸性能的影響是微弱的,在電路設(shè)計中一般可忽略。但在高于8GHz的高頻應(yīng)用中,其對電性能的影響卻是應(yīng)該加以重視了,尤其在多級系統(tǒng)級聯(lián)之后,其累積效應(yīng)對系統(tǒng)性能的影響是明顯的。圖1和圖2是對單根金絲在跨接標(biāo)準(zhǔn)微帶時對微波傳輸性能的影響仿真。計算模型是在微帶線之間跨接一根長0.4毫米,直徑18微米金絲。
圖1 金絲跨接微帶示意圖
由圖2可以看出金絲跨接對駐波和傳輸特性的影響,駐波可以從1.2惡化到1.9,插損由小于0.3dB惡化到0.7dB。這僅僅是一根金絲對微帶傳輸線的影響,在X波段T/R組件中,一般由限幅器、低噪聲放大器、衰減器、移相器、開關(guān)和功率放大器等微波元器件組成,這些器件目前均已實現(xiàn)單片化,在組件設(shè)計中重點解決的就是器件之間的互聯(lián)問題,在諸多互聯(lián)問題中,金絲影響是不可回避的問題。圖3是X波段T/R組件接收通道在考慮了互聯(lián)因素前后的性能變化。
圖2 金絲對駐波和傳輸性能的影響
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