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    X頻段接收組件三維SiP微系統設計
    2020年電子技術應用第7期
    付 浩,劉德喜,祝大龍,齊偉偉
    北京遙測技術研究所,北京100094
    摘要: 針對X頻段多波束相控陣組件小型化、模塊化的設計需求,結合多芯片組件技術、微波毫米波高密度垂直互連技術,利用HFSS對半開放式準同軸引腳進行優化設計,同時采用上下腔三維布局方式,設計了以ML-SL-SL-CPWG和ML-SL-CPWG作為無引線引腳的小型化X頻段接收組件SiP微系統模塊。接收組件增益≥32.8 dB,噪聲系數≤3.0 dB,整個模塊體積僅為12.5 mm×15 mm×5.4 mm,較原有二維平面鏈路系統面積縮小了63%,體積縮小了76%,同時模塊化設計在系統應用中具有極大的優勢。
    中圖分類號: TN454
    文獻標識碼: A
    DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.191396
    中文引用格式: 付浩,劉德喜,祝大龍,等. X頻段接收組件三維SiP微系統設計[J].電子技術應用,2020,46(7):7-9,14.
    英文引用格式: Fu Hao,Liu Dexi,Zhu Dalong,et al. Design of 3D SiP microsystems for X-band receive[J]. Application of Electronic Technique,2020,46(7):7-9,14.
    Design of 3D SiP microsystems for X-band receive
    Fu Hao,Liu Dexi,Zhu Dalong,Qi Weiwei
    Beijing Research Institute of Telemetry,Beijing 100094,China
    Abstract: Aiming at the design requirements of miniaturization and modularization of X-band multi-wave phased array components, this paper designs a SiP receiving module combining multi-chip module technology and microwave millimeter wave high-density vertical interconnection technology. Using HFSS to optimize the design of the semi-open quasi-coaxial structure, and using the three-dimensional layout of the double sided multi-cavity, the ML-SL-SL-CPWG and ML-SL-CPWG were designed as the no-lead pins for the X-band receiving SiP module. Receiver component gain≥32.8 dB, noise figure≤3.0 dB. And the module volume is only 12.5 mm×15 mm×5.4 mm,which is 63% area smaller and 76% volume smaller than the original two-dimensional planar system. At the same time, modular design has great advantages in system application.
    Key words : receiving components;system in package;HTCC;miniaturization

    0 引言

        組件作為相控陣系統核心關鍵部分,占據著整機尺寸的一大部分,其成本甚至可以高達整個相控陣系統的60%[1]。隨著射頻微波電路的快速發展,傳統的二維獨立封裝集成方式很難滿足現在系統需求,對組件模塊的小型化、多芯片模塊技術(Microwave Multi-chip Module,MMCM)、系統級封裝(System in Package,SiP)以及射頻鏈路三維集成提出了更高的要求[2]。針對當前復雜的電磁環境以及全空域多波束的測控需求,研究和設計體積更小、成本更低、性能更優、可靠性更高的組件具有重要意義。

        本文應用SiP技術中多芯片封裝技術(Multi-Chip Package,MCP)將X頻段接收組件射頻鏈路進行了如圖1所示的上下腔三維小型化高密度封裝,大大縮減了組件模塊體積,可實現對X頻段左、右旋來波信號的濾波、低噪聲放大、數控移相及衰減,最終形成四波束輸出,供后端進行數據處理。




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    作者信息:

    付  浩,劉德喜,祝大龍,齊偉偉

    (北京遙測技術研究所,北京100094)

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