新型介质集成悬置线前端电路与系统

This project will do theoretical study and engineering realization of new substrate integrated suspended lines, high-quality, miniaturized electronic circuit and system, which was proposed in the granted American patent by the applicant. Utilize the popular multilayer high frequency printed circuit board(PCB) or multilayer low temperature co-fired ceramic(LTCC) materials and processing technics, and introduce the new multilayer self-packaging transmission structure, so as to integrate microwave and millimeter wave front-end circuits such as filters, mixers, and voltage controlled oscillator, etc. in the multilayer design platform, where the core is substrate integrated suspended lines. Develop new microwave and millimeter wave front-end systems, which have advantages such as small size, low cost, high reliability, high integration, self-packaging and so on. Multichip module(MCM) designed based on this technology will have the advantage of high quality and self-packaging. This research will provide a new approach for front-end circuits and systems, thus promote front-end circuits and systems based on this technology to be widely used in military and civil activities, modern national defense communication,radar etc.of our country. Due to the novelty, high performance, self-packaging, miniaturization, low cost and high integration, etc. of this multilayer approach, it has high poential for low cost and mass production in future. With good prospects of this development, remarkable resuits will be obtained in military and civil applications.

本项目将对申请人获得美国专利中提出的新型介质集成悬置线高品质小型化电路与系统进行理论研究和工程实现。运用商用多层高频印制电路板（PCB）或多层低温共烧陶瓷（LTCC）等材料和加工工艺，引入介质集成悬置线这一全新的多层自封装传输结构，以把微波毫米波前端电路如滤波器，混频器，压控振荡器等全部集成于介质集成悬置线为核心的多层设计平台上。研制出具有体积小、成本低、可靠性好、高集成化程度、自封装等优点的新型微波毫米波前端系统。这也将使基于该技术设计的多芯片MCM具备高品质自封装的优点。它的研究将在前端电路与系统方面开辟一个新的领域，从而推动该技术实现的前端电路与系统在军事和民用的广泛应用，为我国现代国防通信雷达等前端系统开辟新的设计实现手段。由于这种多层结构的新颖性、高性能、自封装、小型化、低成本和高集成度等特性，而且适于大规模生产, 其发展前景十分看好, 可望在军用和民用方面取得显著成效。

传输线作为微波毫米波电路与系统最基本的组成部分，其大小、损耗、传输等特性直接或间接的决定了微波毫米波电路与系统的大小和性能的优良。传统的波导悬置线电路已经被证明是非常优异的传输线系统，尤其是应用于各种滤波器等微波器件，具有低损耗、弱色散等优势。但是传统的波导悬置线电路需要加工机械盒体以形成必须的空气腔体结构，后期需要额外的装配工作，使得整体电路的体积笨重、加工成本高昂，也不利于其他平面电路集成。本项目对申请人所获得美国专利中提出的新型介质集成悬置线高品质小型化电路与系统进行理论研究和工程实现，运用商用多层印制电路板加工工艺，引入介质集成悬置线这一全新的多层自封装传输结构，把微波毫米波前端电路如滤波器、混频器、压控振荡器等全部集成于介质集成悬置线为核心的多层设计平台上，研制出具有体积小、成本低、可靠性好、高集成化程度、自封装等优点的新型微波毫米波前端系统。目前基于介质集成悬置线平台，已经研制出了多种具有优良性能的前端电路和子系统，包括宽带过渡结构、耦合器、滤波器、巴伦、魔T等高性能无源电路，开关、功率放大器、低噪放、压控振荡器等高性能有源电路、天线单元和天线阵列，以及Butler矩阵网络和天线阵列集成的能够波束扫描的射频前端子系统电路，共发表50篇高水平学术论文，其中SCI收录文章24篇，申请国家发明专利21项，实用新型专利2项，已授权专利4项，同时基于介质集成悬置线平台获得国内外奖项荣誉4项，大会特邀专题报告6次，获得了国内外业界的广泛关注。由于介质集成悬置线这一多层结构的新颖性、高性能、自封装、小型化、低成本和高集成度等特性，而且适于大规模生产, 其发展前景十分看好, 可望在军用和民用领域取得重要的应用。