相控阵T/R SIP组件应用方案

相控阵组件是雷达系统中最关键部分之一,其性能直接影响了整个雷达系统的目标实现,针对多波束相控阵组件的低成本、模块化、小型化,高集成、高可靠性的设计需求,结合多芯片组件技术采用BGA(BALL GRID ARRAY)-球状引脚栅格阵列封装技术,制作的小型化收发相控阵组件SIP套片微系统模块。较传统砖块式系统模组面积缩小约70%,体积缩小约80%,并且成本也有大幅度降低,其模块化设计在系统应用中占有极大的优势。

设计原理图

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该设计为高集成、低成本的相控阵T/R组件解决方案,以硅基四通道幅相多功能芯片为核心,辅以四颗砷化镓收发多功能芯片,实现完整的四通道TR组件功能。其中硅基四通道幅相多功能芯片,每个通道内集成6位数控移相器、6位数控衰减器、驱动放大器和收发切换开关;采用串行TTL控制接口,可对4个收发通道进行完整控制。收发多功能芯片内部集成发射末级功率放大器、接收限幅低噪放、收发切换开关,实现对发射信号的大功率放大和接收回波信号的低噪声放大。

主要电参数

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典型实测曲线


移相范围                                                                           衰减范围

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移相误差                                                                           衰减误差

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封装工艺

四通道收发SiP组件基于BGA封装设计,射频输入输出、电源和控制均通过封装底部栅格排列的焊球进行互连引出,SiP兼容标准的回流焊工艺,可采用183℃焊料进行表贴焊接。

下图为四通道收发SiP组件的实物图。


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(重量4.5g,尺寸20mm×20mm×2.8mm

功能管脚描述

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射频输入、输出接口分布如上图所示

产品优势

       相控阵T/R SiP组件与传统的第一代相控阵T/R组件相比,体积和重量具有数量级下降,如下图所示。而且T/R SiP组件是全气密结构,可满足机载、舰载、弹载和星载等多种恶劣环境下的高可靠工作要求;T/R SiP组件生产采用全自动微组装工艺,量产效率、成本有明显优势;SiP的系统集成兼容标准表贴工艺,批产效率高,装配一致性好。


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传统砖块组件尺寸:80*55*8mm,重量120

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SiP组件尺寸:20*20*2.2mm,重量4.5

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