毫米波LTCC电路设计技术研究

论文摘要

低温共烧陶瓷（Low-Temperature Co-fired Ceramic, LTCC）技术是共烧陶瓷多芯片组件（MCM-C）中的一种高集成度多层布线封装技术。其三维立体结构给传统的微波毫米波电路与系统设计引入了灵活的设计实现方式,所以进行本课题的研究就非常有实际意义。本文分析并研究了采用LTCC技术实现的毫米波电路的理论和设计。本文首先论述了毫米波及其特点,毫米波集成电路及其发展趋势,介绍了国内外LTCC收发组件的发展动态。然后分析了LTCC技术的工艺流程及特点,以及LTCC技术的自身优势与不足之处,从工艺角度为利用LTCC技术实现毫米波电路的设计与制作打下了基础。然后本文在LTCC工艺基础上,对毫米波电路当中常用的一些无源电路结构（包括毫米波层间互连结构、毫米波波导-微带过渡、毫米波SIW过渡结构、毫米波埋置型端耦合带通滤波器以及毫米波SIW滤波器）进行了研究,并完成了包括前述无源器件的各单元电路的设计和加工测试工作。毫米波波导-微带过渡、毫米波层间互连结构、毫米波SIW过渡结构和毫米波带通滤波器（包括SIW结构的等效E面膜片滤波器和等效H面膜片滤波器）等结构的设计和加工取得了良好效果,具有实际使用价值。而毫米波埋置型端耦合滤波器则由于加工工艺的不稳定,造成测试数据不够理想,有待进一步改进滤波器结构以降低工艺条件对于器件性能的影响。在这些单元电路的研究基础之上,本文进行了毫米波LTCC收发组件整体系统（包括组件的本振链路、发射链路、接收链路以及偏置网络）的设计和加工测试,为后续的基于LTCC技术的毫米波电路应用积累了经验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 毫米波特点及应用
• 1.2 毫米波LTCC 收发组件发展动态
• 1.3 课题简介
• 第二章 LTCC 技术及其应用简介
• 2.1 多芯片组件（MCM）简介
• 2.1.1 MCM 的分类
• 2.1.2 MCM 的主要特点及应用
• 2.2 低温共烧陶瓷（LTCC）技术
• 2.2.1 LTCC 加工工艺流程
• 2.2.2 LTCC 基板的材料特性
• 2.2.3 LTCC 技术特点及应用前景
• 第三章 基于LTCC 技术的电路研究
• 3.1 毫米波层间互连结构研究
• 3.1.1 毫米波层间互连结构设计
• 3.1.2 LTCC 毫米波层间互连加工与测试
• 3.2 毫米波微带-波导过渡结构研究
• 3.3 毫米波LTCC 介质集成波导（SIW）研究
• 3.3.1 介质集成波导（SIW）的特性
• 3.3.2 标准微带线到SIW 的过渡结构
• 3.4 毫米波LTCC 滤波器研究
• 3.4.1 带通滤波器综合方法简介
• 3.4.2 毫米波埋置型端耦合滤波器的设计与仿真
• 3.4.3 毫米波SIW 滤波器设计
• 第四章 毫米波LTCC 收发组件研究
• 4.1 毫米波LTCC 收发组件系统设计
• 4.1.1 本振倍频链路的设计
• 4.1.2 发射支路的设计
• 4.1.3 接收支路的设计
• 4.1.4 毫米波LTCC 收发组件的整体设计
• 4.2 毫米波LTCC 收发组件的加工测试
• 4.2.1 基片检测
• 4.2.2 毫米波收发组件的测试
• 4.3 组件测试结果分析
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果