LTCC毫米波集成电路:理论分析与仿真设计探索
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更新于2024-07-04
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"基于LTCC的毫米波集成电路理论分析与仿真设计技术研究"
本文是一篇博士学位论文,深入探讨了基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的毫米波集成电路的理论分析与仿真设计。LTCC技术是现代电子设备小型化、轻量化、高性能和高可靠性的关键,尤其在航空、航天和舰载电子装备中具有重要应用。作者在广泛调研国内外LTCC技术与三维毫米波集成电路发展动态后,结合国防基金项目,对天线和传输/接收(T/R)组件进行了深入研究。
(1) 关键技术之一是键合金丝和垂直互连通孔的优化。作者建立理论模型和等效电路,通过改进传输结构并添加调谐枝节,提升了低通特性的截止频率,减少了传输损耗。采用优化算法提高设计效率和精度,缩短设计周期。
(2) 在微波集成电路中,针对带状线直角拐角,论文提出了基于电磁场理论和神经网络仿真的优化设计方法,结合遗传算法进行进一步优化。
(3) 对LTCC背腔式电磁耦合贴片天线,论文构建了等效传输线模型。通过腔体结构压缩表面波和平行板模,提升天线效率。应用神经网络和遗传算法优化多个接地通孔形成的等效腔体,利用调谐枝节改善天线带宽。
(4) 论文分析了腔体谐振特性,提出了对接地通孔形成的等效腔体的优化设计方案。
(5) 提出了一种LTCC串馈阵列天线设计,完成了毫米波微带串馈阵列天线及收发组件的仿真与实际制作。
(6) 对串馈阵列天线和收发组件,进行了详细的设计与实验验证,实现了毫米波通信系统的具体应用。
这些研究成果为LTCC技术在毫米波领域的应用提供了新的理论基础和实践指导,有助于推动相关技术的进步和创新。
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