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X波段T/R组件的MCM技术研究

作　者: 刘世卫
导　师: 恽小华
学　校: 南京理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 多芯片组件收发组件串扰噪声热设计失效率预计
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 303次
引　用: 2次
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内容摘要

本文利用MCM组装技术，设计了一个X波段发射功率大于8.5W的T／R组件。在设计过程中，我们针对组件的频段高、功率大、串扰严重及可靠性要求高等特点，重点研究了T／R组件互连线的噪声分析与设计、热分析与设计以及失效模型建立等关键技术。在T／R组件互连线的噪声分析与设计部分，本文提出了一种新的耦合互连线串扰噪声的估计方法。该方法通过在频域解耦，使复杂的耦合模型转化为独立的简化互连线模型。实验数据显示，此方法的误差相对于ADS仿真结果小于5.95％，表明了该方法在串扰噪声分析中的准确性和有效性。然后利用此方法分析研究了影响噪声峰值的关键因素，为T／R组件的噪声优化设计提供了依据。在热分析与设计部分中，本文利用有限元分析软件ANSYS，通过合理优化元件的布局，计算了其温度场与热应力分布，研究了影响温度峰值的关键因素，提出了改善散热性能的措施。最后，综合考虑了GaAs MMIC和MCM失效模式与机理，提出了适合我国工艺情况的T／R MCM失效率预计模型。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-10
  1.1 研究背景  7
  1.2 国内外发展的情况  7-8
  1.3 本文研究的内容  8-10
2 T/R 组件的 MCM 系统方案  10-14
  2.1 T/R 组件的工作原理  10
  2.2 MMIC 和 MCM 在 T/R 组件中的应用  10-11
  2.3 T/R 组件的技术指标和 MCM 系统方案  11-14
3 T/R 组件互连线噪声优化设计  14-30
  3.1 T/R 组件互连线噪声优化设计的必要性  14-15
  3.2 T/R 组件互连线噪声优化设计──去耦分析  15-26
    3.2.1 T/R 组件互连线噪声优化设计基础──长线理论  15-16
    3.2.2 T/R 组件互连线去耦后的 RLC 模型  16-20
    3.2.3 T/R 组件互连线去耦后的测试模型  20-23
    3.2.4 数值分析与结论  23-26
  3.3 噪声峰值的影响因素  26-29
  3.4 本章小结  29-30
4 T/R 组件的热分析与热设计  30-51
  4.1 T/R 组件热分析、热设计的必要性  30-31
  4.2 热分析的基本理论  31-33
    4.2.1 传热学经典理论  31
    4.2.2 热传递的三种方式  31-32
    4.2.3 稳态传热  32-33
  4.3 热的有限元分析和 ANSYS 软件  33-36
    4.3.1 有限元分析的原理  33-34
    4.3.2 有限元分析的步骤  34-35
    4.3.3 有限元分析软件 ANSYS  35
    4.3.4 ANSYS 有限元分析流程  35-36
  4.4 T/R MCM 的 ANSYS 热分析  36-44
    4.4.1 问题的描述及热模型的建立  37-39
    4.4.2 材料属性的定义  39
    4.4.3 T/R MCM 模型网格的生成  39-40
    4.4.4 加载、优化求解  40
    4.4.5 温度场分布  40-42
    4.4.6 热应力分析  42-44
  4.5 散热性能改善分析  44-49
    4.5.1 散热片的散热系数对传热的影响  44-47
    4.5.2 空气对流系数对传热的影响  47-49
  4.6 本章小结  49-51
5 T/R MCM 的失效研究  51-57
  5.1 T/R MCM 的失效率研究的必要性和过程  51-52
  5.2 影响 T/R MCM 失效率的主要因素  52-53
  5.3 T/R MCM 失效预计模型  53-55
    5.3.1 国际上常用的 GaAS MMIC 失效预计模型  54
    5.3.2 微波 MCM 失效预计模型的提出  54-55
  5.4 本章小结  55-57
6 结论  57-59
致谢  59-60
参考文献  60-62

X波段T/R组件的MCM技术研究

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