X波段MCM T/R组件的系统补偿设计

1引言

在目前X波段T/R组件研制中多采用多芯片组装形式，用以满足对X波段组件对体积和重量的苛刻要求，在组件设计过程中由于大量采用MMIC微波单片芯片及各种控制芯片，使得电路密度大大提高，但在芯片互联过程中因安装工艺的限制和要求，也同样引入了很多不确定因素和微波传输上的不连续性。这些问题的累积对级联后的系统性能将产生不利影响，同时会加大批量生产后组件性能的离散性。在诸多因素中芯片间的金丝互联是最为常见的问题。一定长度和粗细的金丝对微波传输性能的影响是随着传输频率的升高而增大的。

2分析和计算

在目前微波芯片键合互联中最为常用的是直径25微米和18微米的金丝，在使用中金丝的长度一般不超过0.4毫米，在低于3GHz频率的应用中，这样尺寸的金丝对微波传输性能的影响是微弱的，在电路设计中一般可忽略。但在高于8GHz的高频应用中，其对电性能的影响却是应该加以重视了，尤其在多级系统级联之后，其累积效应对系统性能的影响是明显的。图1和图2是对单根金丝在跨接标准微带时对微波传输性能的影响仿真。计算模型是在微带线之间跨接一根长0.4毫米，直径18微米金丝。

图1金丝跨接微带示意图

由图2可以看出金丝跨接对驻波和传输特性的影响，驻波可以从1.2恶化到1.9，插损由小于0.3dB恶化到0.7dB。这仅仅是一根金丝对微带传输线的影响，在X波段T/R组件中，一般由限幅器、低噪声放大器、衰减器、移相器、开关和功率放大器等微波元器件组成，这些器件目前均已实现单片化，在组件设计中重点解决的就是器件之间的互联问题，在诸多互联问题中，金丝影响是不可回避的问题。图3是X波段T/R组件接收通道在考虑了互联因素前后的性能变化。

图2金丝对驻波和传输性能的影响