相控陣組件是雷達系統中最關鍵部分之一,其性能直接影響了整個雷達系統的目標實現,針對多波束相控陣組件的低成本、模塊化、小型化,高集成、高可靠性的設計需求,結合多晶片組件技術採用BGA(BALL GRID ARRAY)-球狀引腳柵格陣列封裝技術,製作的小型化收發相控陣組件SIP套片微系統模塊。較傳統磚塊式系統模組面積縮小約70%,體積縮小約80%,並且成本也有大幅度降低,其模塊化設計在系統應用中佔有極大的優勢。
該設計為高集成、低成本的相控陣T/R組件解決方案,以矽基四通道幅相多功能晶片為核心,輔以四顆砷化鎵收發多功能晶片,實現完整的四通道TR組件功能。其中矽基四通道幅相多功能晶片,每個通道內集成6位數控移相器、6位數控衰減器、驅動放大器和收發切換開關;採用串行TTL控制接口,可對4個收發通道進行完整控制。收發多功能晶片內部集成發射末級功率放大器、接收限幅低噪放、收發切換開關,實現對發射信號的大功率放大和接收回波信號的低噪聲放大。
移相範圍 衰減範圍
移相誤差 衰減誤差
四通道收發SiP組件基於BGA封裝設計,射頻輸入輸出、電源和控制均通過封裝底部柵格排列的焊球進行互連引出,SiP兼容標準的回流焊工藝,可採用183℃焊料進行表貼焊接。
下圖為四通道收發SiP組件的實物圖。
(重量4.5g,尺寸20mm×20mm×2.8mm)
射頻輸入、輸出接口分佈如上圖所示
相控陣T/R SiP組件與傳統的第一代相控陣T/R組件相比,體積和重量具有數量級下降,如下圖所示。而且T/R SiP組件是全氣密結構,可滿足機載、艦載、彈載和星載等多種惡劣環境下的高可靠工作要求;T/R SiP組件生產採用全自動微組裝工藝,量產效率、成本有明顯優勢;SiP的系統集成兼容標準表貼工藝,批產效率高,裝配一致性好。
傳統磚塊組件尺寸:80*55*8mm,重量120克
SiP組件尺寸:20*20*2.2mm,重量4.5克