免费论文：毫米波多芯片模块设计技术研究

        随着单片微波集成电路（MMIC）技术的进步，无线电系统的实现正转向毫米波（mmW）频率。毫米波波段的明显优势是更高的带宽，更好的空间分辨率和高程度集成微型无线电系统的可生产性。在毫米波频率，涵盖了广泛的应用领域，如卫星通信、雷达系统、遥感、通信数据链路等。MMIC技术使小型化、低成本、高性能和高可靠性的毫米波无线电系统的制造成为可能。然而，由于与波长成比例的电路尺寸的小型化，毫米波多芯片模块（MCM）的设计具有挑战性。
        用于安检目的的被动成像是毫米波频段的一种新兴应用。这种成像仪被用于对人体中隐藏的危险物品和违禁物品的检测。由于二维综合孔径干涉技术显著的特征，如更大的视场（FOV）和更高的成像速度，因此其正被广泛应用于被动成像系统。本文的第一部分成功设计、制造和测试了工作在34GHz的Ka波段MCM接收机。接收机中2 GHz的中频（IF）部分采用单级外差结构。除了中频（IF）和馈电部分，MCM的实现在单一基板上完成，这有利于无缝结合、便于制造，并且可以对此接收机大批量生产的成本进行有效控制。此外，采用双层平面技术实现了紧凑结构。使用激光成形技术制造的前端模块的实验结果也在文中进行了说明。
        机场跑道异物碎片（FOD）的存在对飞行安全是一个巨大的威胁，尤其是在飞机起飞和降落的关键阶段可能会造成潜在的危害。论文的第二部分介绍了采用基板上系统（SoS）技术的低成本Ka波段FOD雷达传感器的设计。首先介绍了多层基板上系统的基本概念，然后论述了频率调制连续（FMCW）的前端收发器和集成的发射和接收天线采用多层基板结构的实现方法。FMCW前端收发器的设计主要采用介质集成波导（SIW）技术，制作在12mil厚的罗杰斯R4003基板上。收发机结构包括SIW带通滤波器、SIW威尔金森功分器和SIW至微带转换过渡结构等。为实现不同板层间信号的有效耦合，引入了低损耗的同轴磁珠。天线采用行波槽阵列（TWSA）结构。不同于传统上在SIW- TWSA中使用同轴匹配负载，对于采用SIW技术的天线终端，本文采用了阻性匹配技术，即虚拟接地的表面膜电阻（TFR）结构。一个8乘8的阵列馈电结构设计在双层基板上，实现了结构的紧凑型，减弱了馈电网络对天线阵的干扰。天线阵的整体用HFSS软件进行仿真。此种天线设计方法减小了天线的体积和成本，并保持了天线的一致性。此种天线的设计方法可以被用于毫米波宽带商业电子系统的设计中。天线阵和前端元器件的仿真结果也在文中进行了论述。

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