基于LTCC技术的建模与应用研究

论文摘要

随着无线通信事业的飞速发展,射频工程师和封装工程师面临着电子产品向更高密度,更高稳定性和更多功能性发展的挑战。低温共烧陶瓷(LTCC)技术是解决这个问题的方案之一。本文主要介绍了LTCC技术的特点,LTCC无源元件的建模流程。基于电容的物理结构特点,提出了一个可重构的高频电容模型,并给出其模型参数的计算公式,双层电容等效电路模型可以准确到4GHz,四层电容等效电路模型可以准确到2GHz。根据S参数建立了修正Π平面螺旋电感高频等效电路模型及模型参数提取方法,采用三维电磁场仿真软件HFSS分析了不同线宽、不同间距、不同圈数情况下的电感有效值、耦合电容、趋肤效应电阻及Q值,利用ADS建立了相应的模型库。仿真结果表明,其模型可准确到7Ghz。利用已经建立的电容、电感模型,建立了全新的LTCC多层滤波器的设计流程,并成功地设计了4GHz的低通滤波器。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本文工作的背景和意义
• 1.2 国内外相关课题研究的发展和现状
• 1.3 本文的研究内容
• 第二章 LTCC 技术
• 2.1 LTCC 的概念及其特点
• 2.1.1 LTCC 的概念
• 2.1.2 低温共烧多层陶瓷技术的特点
• 2.2 LTCC 基板的制造工艺
• 2.2.1 LTCC 基板关键制造工艺介绍
• 2.3 LTCC 技术应用前景
• 2.3.1 通讯领域
• 2.3.2 宇航与军事领域
• 2.3.3 MEMS 与传感技术
• 2.3.4 汽车电子
• 第三章 LTCC 无源元件设计与建模
• 3.1 无源元件的设计与建模流程
• 3.1.1 微波EDA 软件介绍
• 3.1.2 无源元件的设计与建模流程
• 3.2 提高微波传输线隔离度研究
• 3.2.1 提高微带线隔离度的研究
• 3.2.2 提高带状线隔离度的研究
• 3.3 多层电容设计与建模
• 3.3.1 可重构的LTCC 多层电容等效电路模型
• 3.3.2 LTCC 多层电容等效电路模型仿真结果与分析
• 3.4 螺旋电感设计与建模
• 3.4.1 二端口理论
• 3.4.2 LTCC 螺旋电感设计与等效电路建模
• 3.4.3 LTCC 螺旋电感等效电路仿真结果与分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 滤波器与组件设计
• 4.1 滤波器
• 4.1.1 滤波器的概念和类型
• 4.1.2 滤波器的技术参数
• 4.2 LTCC 多层滤波器的设计方法与难点分析
• 4.2.1 LTCC 多层滤波器的设计方法
• 4.2.2 LTCC 多层滤波器设计中的技术难点
• 4.2.3 LTCC 微波低通滤波器的设计
• 4.3 微波组件设计
• 4.3.1 DDS＋倍频扩展频率源设计
• 4.3.2 T/R 组件设计
• 4.3.3 器件选择
• 4.4 本章小结
• 第五章 工作总结与展望
• 5.1 本文工作总结
• 5.2 课题展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在硕士期间参加的课题和发表的论文