微波LTCC建模關(guān)鍵技術(shù).pdf

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系列的通用測試夾具對它們進(jìn)行了測試，將得到的測試結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)