本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)電耦合的互聯(lián)工藝參數(shù)對(duì)微波組件傳輸性能的影響分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：有源相控陣天線(APAA)內(nèi)部集成著大量的T/R組件,其封裝工藝多采用多芯片組件技術(shù),該技術(shù)是在高密度的多層互聯(lián)基板上,采用微焊接與封裝工藝把各微波器件組裝起來(lái),形成高密度、高可靠性、高性能的微電子產(chǎn)品的技術(shù)。在高速互連系統(tǒng)中,T/R組件內(nèi)部的多芯片互聯(lián)工藝手段顯得極為重要,而其自身特點(diǎn)所引起的結(jié)構(gòu)誤差直接影響著T/R組件的微波射頻性能,制約著整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)電性能的實(shí)現(xiàn),可見(jiàn),研究互聯(lián)工藝參數(shù)對(duì)微波電路傳輸性能的影響意義深遠(yuǎn)。本文首先以互聯(lián)工藝中典型的模塊拼縫為對(duì)象,從場(chǎng)路耦合的角度出發(fā),提出了互聯(lián)工藝參數(shù)對(duì)微波電路傳輸性能的分析方法,第一,首先對(duì)其進(jìn)行等效電路的理論分析,得到電路參數(shù)的數(shù)學(xué)模型;第二,建立工藝手段的電磁分析模型;第三,進(jìn)行不同頻段、不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的仿真計(jì)算,并對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理;定性、定量地給出拼縫寬度對(duì)無(wú)源微帶射頻電路特性的影響機(jī)理,在該模型中,S、X、Ku波段下的縫隙寬度應(yīng)分別控制在0.2mm、0.15mm和0.05mm以內(nèi)。最后本文開(kāi)展了樣件驗(yàn)證工作,有力地證明了分析方法與理論結(jié)果的正確性。再者,以互聯(lián)工藝中典型的螺栓連接為對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析,得到變形后的微帶電路,針對(duì)變形微帶電路,本文提出了一種變形曲面擬合的數(shù)學(xué)方法,并提取了曲面擬合的數(shù)學(xué)方程;而后通過(guò)電磁建模計(jì)算,得到了基板變形對(duì)無(wú)源微帶電路傳輸性能的影響機(jī)理;接下來(lái)從場(chǎng)路耦合的角度對(duì)螺栓分布進(jìn)行了人工調(diào)優(yōu),用同樣的方法分析了改進(jìn)螺栓分布后的微帶電路傳輸性能。通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比挖掘,最后指出,在工程設(shè)計(jì)中,可以通過(guò)控制螺栓數(shù)量及安裝位置以減小基板的變形量,來(lái)保證微波電路的傳輸性能,同時(shí)盡量讓螺栓遠(yuǎn)離有源器件,在確保穩(wěn)定性的前提下,以靠近邊緣為佳。最后,以互聯(lián)工藝中典型的釬焊連接為對(duì)象,對(duì)釬焊連接中典型的圓柱形空洞進(jìn)行分析,提出了一種釬焊空洞的綜合分析方法,通過(guò)建立釬焊空洞的電磁分析模型,分別對(duì)空洞位置、結(jié)構(gòu)尺寸、數(shù)目以及焊接釬透率等幾個(gè)方面開(kāi)展研究,指出,工程中,釬焊空洞應(yīng)避免出現(xiàn)釬焊邊緣與饋電端口處,釬透率越大,微波電路的傳輸性能越好,當(dāng)釬透率為40%,則不滿足要求,且對(duì)于空洞的影響,電壓駐波比表現(xiàn)更為敏感。
【關(guān)鍵詞】：有源相控陣天線 機(jī)電耦合 場(chǎng)路耦合 微帶電路 模塊拼縫 螺栓連接 釬焊空洞
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN821.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 符號(hào)對(duì)照表12-13
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表13-17
• 第一章 緒論17-23
• 1.1 研究背景及意義17-18
• 1.2 微波器件互聯(lián)工藝射頻特性的研究現(xiàn)狀18
• 1.3 機(jī)電耦合與場(chǎng)路耦合探討18-21
• 1.3.1 機(jī)電耦合概述18-20
• 1.3.2 場(chǎng)路耦合研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 本文的主要研究工作21-23
• 第二章 微波電路的基本理論23-35
• 2.1 微波導(dǎo)行系統(tǒng)23-26
• 2.1.1 傳輸線類型23-24
• 2.1.2 傳輸線電路模型24-25
• 2.1.3 相位速度和特征阻抗25
• 2.1.4 傳輸線阻抗變換25-26
• 2.2 微波網(wǎng)絡(luò)的基本參數(shù)26-32
• 2.2.1 反射系數(shù)26-28
• 2.2.2 電壓駐波比28-29
• 2.2.3 回波損耗29-30
• 2.2.4 史密斯圓圖30-32
• 2.3 微波網(wǎng)絡(luò)的阻抗匹配32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 第三章 模塊拼縫工藝對(duì)傳輸性能的影響機(jī)理35-57
• 3.1 結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)參數(shù)35-37
• 3.2 模塊拼縫的等效電路模型分析37-39
• 3.2.1 等效串聯(lián)電阻37-38
• 3.2.2 等效串聯(lián)電感38
• 3.2.3 等效并聯(lián)電容38
• 3.2.4 模型分析小結(jié)38-39
• 3.3 模塊拼縫電磁模型及邊界條件的確定39-40
• 3.4 不同頻率下縫隙寬度對(duì)傳輸性能的影響40-45
• 3.4.1 S波段縫隙寬度40-41
• 3.4.2 X波段縫隙寬度41-42
• 3.4.3 Ku波段縫隙寬度42-44
• 3.4.4 Ka波段縫隙寬度44-45
• 3.4.5 結(jié)果討論45
• 3.5 模塊拼縫樣件測(cè)試與分析45-54
• 3.5.1 測(cè)試方法與測(cè)試流程45-46
• 3.5.2 S參數(shù)測(cè)試46-54
• 3.6 本章小結(jié)54-57
• 第四章 螺栓連接工藝對(duì)傳輸性能的影響機(jī)理57-73
• 4.1 結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)參數(shù)57-58
• 4.2 隨機(jī)振動(dòng)分析58-62
• 4.2.1 結(jié)構(gòu)有限元模型58-59
• 4.2.2 隨機(jī)振動(dòng)的加速度功率譜的確定59-60
• 4.2.3 約束方式的確定60
• 4.2.4 結(jié)構(gòu)響應(yīng)的應(yīng)力和變形情況60-62
• 4.3 變形電磁模型的建立62-66
• 4.3.1 曲面擬合方法63
• 4.3.2 曲面擬合過(guò)程63-65
• 4.3.3 電磁分析模型65-66
• 4.4 變形微帶電路的射頻性能分析66-69
• 4.4.1 1σ隨機(jī)振動(dòng)變形對(duì)微帶電路射頻特性的影響66-68
• 4.4.2 1σ-3σ隨機(jī)振動(dòng)變形對(duì)微帶電路射頻特性的影響68-69
• 4.5 螺栓分布的人工調(diào)優(yōu)69-71
• 4.6 調(diào)優(yōu)后的微帶電路射頻性能分析71-72
• 4.7 本章小結(jié)72-73
• 第五章 釬焊工藝對(duì)傳輸性能的影響機(jī)理73-89
• 5.1 釬焊連接概述73
• 5.2 釬焊空洞的特性分析73-74
• 5.3 結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)參數(shù)74-75
• 5.4 分析方法與計(jì)算模型75-76
• 5.5 計(jì)算結(jié)果與討論76-85
• 5.5.1 圓柱空洞位置76-80
• 5.5.2 空洞大小80-81
• 5.5.3 空洞數(shù)目81-83
• 5.5.4 釬透率83-85
• 5.6 釬焊空洞樣件測(cè)試與分析85-87
• 5.6.1 測(cè)試流程與測(cè)試方法85-86
• 5.6.2 S與X波段測(cè)試與分析86-87
• 5.7 本章小結(jié)87-89
• 第六章 總結(jié)與展望89-91
• 6.1 工作總結(jié)89-90
• 6.2 研究展望90-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 致謝95-97
• 作者簡(jiǎn)介97-99

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