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文檔簡介
1、低溫共燒陶瓷LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)技術(shù)作為多芯片組件(MCM)技術(shù)中最具發(fā)展優(yōu)勢(shì)的技術(shù),目前已經(jīng)成為微波和高速高密度集成技術(shù)研究發(fā)展的主流和熱點(diǎn)。如今,國內(nèi)已經(jīng)具備了很成熟的微波 LTCC工藝線,然而對(duì)于 LTCC的研究工作總是跟著工程進(jìn)行,沒有進(jìn)行系統(tǒng)的建模和建庫,這直接增加了項(xiàng)目的研發(fā)周期和成本,影響了微波LTCC技術(shù)的推廣和應(yīng)用。本文的主要工作是微波LTCC設(shè)計(jì)平臺(tái)中建模建庫項(xiàng)
2、目的部分工作,本文的設(shè)計(jì)目標(biāo)是:建立寬帶的(5GHz-12GHz)性能良好的(回波損耗小于15dB)層間互連模型;建立LTCC多層濾波器模型,此模型可根據(jù)用戶要求指標(biāo),直接得到濾波器結(jié)構(gòu)及物理參數(shù)。
本研究主要內(nèi)容包括:⑴采用四端口定向耦合器和耦合線理論,提出了共面波導(dǎo),微帶線及自身之間的層間互連結(jié)構(gòu)物理模型,研究了耦合段的物理參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)微波性能的影響,仿真優(yōu)化得到了在5GHz到12GHz,回波損耗小于15dB的LTCC層間互
3、連結(jié)構(gòu)。⑵采用低通濾波器原型及理論,提出了高低阻抗線和開路短截線兩種形式的低通濾波器;采用對(duì)濾波器Q值(外部品質(zhì)因素)和M值(耦合系數(shù))的提取方法,提出了交指型和發(fā)夾型帶通濾波器,研究了I/O端(輸入輸出端)的物理參數(shù)和Q值的關(guān)系以及諧振器的物理參數(shù)和M值的關(guān)系,仿真優(yōu)化得到了中心頻率為5GHz,帶寬20%和10%的交指型濾波器和中心頻率為2GHz,帶寬20%的發(fā)夾型濾波器。⑶采用柯西插值函數(shù)法建立了LTCC層間互連結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)與其S
4、參數(shù)模值之間的映射關(guān)系;對(duì)濾波器的綜合方法編寫了MATLAB實(shí)現(xiàn)程序,采用柯西插值函數(shù)建立了 LTCC多層濾波器的物理參數(shù)與其Q(外部品質(zhì)因數(shù))和M(耦合系數(shù))參數(shù)模值之間的關(guān)系。通過研究模型精度與柯西插值函數(shù)階數(shù)的關(guān)系和樣本的合理性,使得到的模型精度達(dá)到了90%以上。⑷采用Ferro A6M材料加工制作了LTCC層間互連結(jié)構(gòu)和LTCC多層濾波器,采用Anristu3680系列的通用測(cè)試夾具對(duì)它們進(jìn)行了測(cè)試,將得到的測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)
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