一种模块化组件的研制与开发
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-11-01 16:17:19
本公司研发的Ka频段引导下变频组件属于一种模块化微波的组件,而微波组件是利用各种微波元器件(至少有一个是有源的)和其他零件组装而成的产品,目前市场上微波组件多为定制设计。现有技术中,微波组件中的变频模块的结构复杂,占用体积较大,不利于集成化或小型化。KA频段引导下变频组作为某重点武器装备型号导引头核心部件,通过微组装及系统封装技术,开发微波毫米波组件。 利用LTCC,开发集成无源器件。采用了多芯片贴装技术;合金贴片技术;引线键合互连技术。通过微组装将元器件、电路板、芯片进行贴装,实现产品。随着相控阵技术在舰载、机载以及星载等平台中的应用,其体积、重量和可靠性等指标越来越受到关注。因此相控阵雷达对天线的性能、功能和体积、重量也提出更高的要求,需要采用瓦片式的有源阵列天线。相对于传统砖块结构,瓦片式有源阵列天线采用层状组装和高密度集成,因而具有剖面低、重量轻、集成度高、功率密度大、多功能、易扩充、易共形等特点。采用多芯片组件(MCM)技术可使T/R组件的体积、重量大大减小,组件的集成度也相应提高。
采用多芯片组件(MCM)技术可使T/R组件的体积、重量大大减小,组件的集成度也相应提高。但常规的2D-MCM技术,因其布局形式仍为平面布局,因此电路布局尺寸受芯片数量及面积影响,无法再进一步缩小。在此基础上发展而来的3D-MCM、多功能芯片等技术,可以使组件的集成度更高,能够适应片式相控阵雷达天线阵面高密度布阵的要求。新型的T/R组件要求结构紧凑、体积小,同时其内部还集成了大量的微波电路、逻辑控制控制电路及电源电路等。在组件设计过程中需要对组件内部互连特别是微波互连进行精心设计优化,使得其不仅具有良好的微波性能,并且避免设计不当引起的互耦、串扰、辐射等影响电路性能及稳定的现象发生。为产品的研发技术在软、硬件上给予强大的科技支撑。
微波部件的制造技术代表了当今高端的先进装备制造技术,目前毫米波微波单元生产正转向于大规模集成电路芯片设计和制造,已成为当前各国发展各种高端武器的重要条件。毫米波收发组件是相控阵雷达的核心部件,其中收发组件中的(MMIC)微波单片集成电路,已成为当前发展各种高科技武器的重要支柱,国外从1990年开始研制收发微波单片,并提出了毫米波相控阵天线WAFER级集成技术。后续,美国DAPAR(国防部)花巨资根据实战要求支持了多个研究计划,研制出毫米波天线阵列前端(AESA),突破了下一代传感、通信系统收发模块的关键技术,成为当今现代高端武器装备的领跑者。20世纪80年代以来,以收发组件为核心的有源相控阵技术(AESA)在军用雷达、通信及电子对抗等领域已得到广泛的应用——地面防空、舰船防御、导弹制导、机载火控和靶场测量均普遍采用了有源相控阵雷达技术。有源相控阵雷达主要组成部件有:天线、收发组件、信号处理及显示终端。 收发组件是有源相控阵雷达最核心的部件,无论何种用途的有源相控阵雷达,少则需要数十上百,多则需要成千上万个收发组件,由于数量巨大,收发组件通常占整部有源相控阵雷达成本的60%至70%。收发组件已成为现代雷达和电子战系统最关键的组成部分,美国DARPA/MTO(微系统技术办公室)十分重视有源相控阵收发组件技术的研发,在近几年中相继推出WBGS-RF、ABCS、SMART、ISIS-CTD和SWIFT等计划,所涉及的项目包含器件、材料及封装,旨在推动收发组件技术更新以适应有源相控阵雷达的进化需求。
公司从 2013 年起就开始设立了工程技术中心,目前拥有研发人员 60 人,工程技术中心有射频专业试验室和高端进口的仪器测试设备并与东南大学、中国电子科技大学、南京信息技术职业学院、中国无线电工程理事会等高等院校、微波通信实验室及专门学术机构建立有固定的联系和科技合作渠道。
本项目研究成功的产品Ka频段引导下变频组件属于一种模块化微波的组件。研发成功将完成(MMIC)芯片、收发模块制造工艺和热设计等关键技术的应用和突破。在技术指标上拉近和发达国家先进水平的差距。同时坚持经济建设贯彻国防需求,通过关键技术的研发导向,加大对国家重大技术设施和海洋、航天、航空关键领域军民深度融合和共享力度,推动经济建设和国防建设协调发展、良性互动。
目前处于何种研发阶段: ☒研发 ☐小试 ☐中试 ☐小批量生产 ☐产业化; 样机: ☒ 有 ☐无 其他:□如选择“其他”,请说明:。
已投入成本: 3000000 元。
推广应用情况:已用于学术研究。转化方式:转化方式:合作开发、技术转让、技术许可、技术参股、采购合同、买卖合同。