基于三维集成的小型化Ku 波段收发组件

刘昊东，吴洪江，余小辉，马战刚

(中国电子科技集团公司第十三研究所，河北 石家庄 050051)

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微波组件是雷达和通信系统中的重要硬件支撑部分，承担着信号的放大、混频、调制和幅相控制功能。为了满足性能更加强大的雷达和通信系统的需求，设备前端所使用的天线阵列规模越来越大，所需要的信号也越来越复杂，对于微波组件的技术指标来说，就需要在同样甚至更小的体积下有着更多的通道数、更高的通道间一致性和隔离度、更好的电磁兼容和更低的功耗，同时还要保证组件在极端环境下的可靠性。因此，微波组件正在向着小型化、轻量化、高工作频率、多功能、高可靠性和低成本等方向发展[1-2]。然而，目前传统的微波多芯片模块和组件已经渐渐无法满足小体积、低功耗的需求。

本文介绍了一种以硅基三维集成器件为基础的三维集成微波组件，采用盒体单层开腔，电源和信号集成至一整块多层混压PCB 板的形式[3-4]，将80%的射频和中频芯片、器件集成在硅基三维集成器件中，采用BGA安装形式，晶圆级键合封装，顶层还可以表贴阻容、电桥等无源器件；再将硅基模块、中频LC 滤波器、温补衰减器、π 型衰减器和稳压电路、控制电路等所需要的器件表贴在PCB 板上形成完整的收发链路和控制电路，最终研制出的微波组件相对于其原型接收机增加了发射功能和一路多功能通道的情况下，整体体积降低至原接收机的一半，实际使用体积仅有原接收机的1/3；……