LTCC技术在Ka波段无源腔体优化设计中的应用

"本文主要探讨了在Ka波段利用低温共烧陶瓷（LTCC）技术设计小型化收发组件时遇到的挑战及解决方案。针对电磁场干扰问题，作者提出了LTCC无源等效腔体模型，将有源芯片嵌入腔体中。然而，腔体效应可能导致串扰和振荡，影响放大器的工作稳定性。为解决这一问题，文章提出了将腔体谐振频率设计远离工作频率的方法，并在无源等效腔体设计中应用了两种不同的馈电结构。通过结合基于神经网络模型的遗传算法和三维电磁场仿真软件，对无源等效腔体的参数进行了优化设计。经过优化，得出了4.5mm×3.5mm的最优无源等效腔体尺寸，确保了放大器工作的稳定性。关键词包括：Ka波段、等效腔体、无源腔体、LTCC、神经网络和遗传算法。" 在这篇论文中，作者首先介绍了低温共烧陶瓷（LTCC）技术在Ka波段收发组件小型化设计中的应用。LTCC技术因其高集成度和优良的电磁性能而受到关注。为了减少电磁场干扰，作者提出了一个创新的无源等效腔体模型，该模型能够容纳有源芯片，有效解决了电磁兼容性问题。 然而，腔体内部的电磁效应会引发串扰和振荡，对放大器的稳定工作构成威胁。为避免这种情况，研究者建议将腔体的谐振频率设计在远离工作频率的位置，以此降低不稳定性。在实际设计过程中，他们采用了两种不同的馈电结构，以增加设计的灵活性和适应性。 优化设计的关键在于找到最佳的无源等效腔体参数。为此，作者结合了基于神经网络模型的遗传算法，这是一种强大的全局优化工具，能够处理复杂的多目标优化问题。同时，他们还利用三维电磁场仿真软件进行数值模拟，以验证和优化设计。通过这两种方法的结合，最终确定了4.5mm×3.5mm的无源等效腔体尺寸，这被认为是保证放大器稳定运行的最优尺寸。 这篇论文的贡献在于提供了一种有效的腔体设计策略，它不仅考虑了电磁兼容性，还通过优化设计确保了放大器的性能。这种设计方法对于未来Ka波段微波组件的小型化和高性能化具有重要的参考价值。