LTCC均衡器及延迟线电路研究

摘要

LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic）技术是于1982年由休斯公司开发的新型材料技术。该技术能将无源元件集成在基片内部，并且在其表面可贴装 IC和有源芯片，制成无源和有源的集成功能模块。
　　均衡器主要用于和放大器一起构成固态驱动放大模块去驱动行波管放大器，保证行波管的输出曲线比较平坦。较高的均衡精度、足够大的均衡量、较小的插入损耗和回波损耗是设计均衡器时需要着重考虑的指标。LTCC的多层布线能力有利于均衡器的小型化设计。延迟组件作为相控阵雷达的重要部件之一，其进一步的发展将有助于提高整个相控阵雷达的性能。用于将电信号延迟一段时间的器件叫做延迟线，当将延迟线与开关结合在一起能够实现具体的延迟功能的器件就叫延迟组件。延迟组件要求具有较小的色散和插入损耗、较高的相位精度和比较平坦的幅频特性。
　　本文在针对均衡器的理论做了详细分析之后，根据 LTCC技术的工艺特点，设计出了一种新型的基于 LTCC技术的三维的复合左右手传输线谐振枝节，详细的分析了该谐振枝节对谐振频率、均衡量和带宽等指标的控制。采用该谐振枝节设计制作的均衡器的尺寸得到了很大的缩小，对均衡器的小型化研究具有重要意义，并且由于可调参数较多，使得均衡器的可调性大大增强。最后设计制作了两个频带的均衡器，分别工作在2~6GHz和6~18GHz，测试结果与仿真结果基本一致。接着对 LTCC延迟组件的无源结构进行了研究，分析了切角对相位的影响，研究了平行双线之间的耦合，最后对 LTCC中的隔离孔做了分析研究，针对延迟组件设计了相应的直流控制电路。在上述工作的基础上，仿真设计了基于 LTCC技术的延迟段和直通段。最后结合开关芯片设计了一款工作在Ka波段的6位延迟组件，该延迟组件具体尺寸为68mm×48mm×15mm，测试结果为：插入损耗小于等于35.3dB，驻波小于等于1.93，带内波动小于等于2.6dB，相位线性度小于等于17°，满足指标要求。

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第一章 绪论

1.1 LTCC均衡器及延迟线简介

1.2 国内外发展动态

1.3 论文的研究背景、意义与研究内容

第二章 均衡器及延迟线基本理论

2.1 均衡器分类

2.2 均衡器分析方法

2.3 延迟线分类

2.4 LTCC延迟线理论分析

2.5 本章小结

第三章 LTCC均衡器及延迟线关键技术研究

3.1 基于LTCC技术的复合左右手传输线型陷波单元

3.2 基于LTCC技术的螺旋线型陷波单元

3.3 延迟线关键技术研究

3.4 本章小结

第四章 LTCC均衡器设计及测试

4.1 LTCC均衡器设计

4.2 LTCC均衡器测试及结果分析

4.3 本章小结

第五章 LTCC延迟组件设计及测试

5.1 Ka波段LTCC开关延迟组件设计

5.2 LTCC延迟组件测试及结果分析

5.3 本章小结

第六章 结论

6.1 全文总结

6.2 下一步工作建议

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果