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第1章 雷达收发组件概述 1

1.1 引言 1

1.2 雷达分类 1

1.2.1 机械扫描雷达 2

1.2.2 相控阵雷达 2

1.3 T/R组件 3

1.3.1 T/R组件在雷达中的作用 3

1.3.2 T/R组件的技术特点 4

1.3.3 T/R组件的工作原理 5

1.3.4 T/R组件的技术指标 8

1.3.5 T/R组件的制造工艺 13

1.3.6 T/R组件的发展趋势 18

参考文献 21

第2章 雷达收发组件用核心芯片及其平台技术 23

2.1 引言 23

2.2 T/R组件核心芯片 23

2.2.1 T/R组件核心芯片组成 23

2.2.2 半导体核心芯片主要类型 24

2.2.3 半导体核心芯片的技术特点 25

2.2.4 半导体核心芯片的技术指标 26

2.3 T/R组件用半导体芯片技术平台 27

2.3.1 外延材料技术平台 28

2.3.2 工艺制造技术平台 31

2.3.3 设计技术平台 46

2.3.4 测试技术平台 46

2.3.5 可靠性技术平台 49

参考文献 52

第3章 雷达收发组件发射芯片 53

3.1 引言 53

3.2 功率器件模型技术 53

3.2.1 模型概述 53

3.2.2 小信号模型 55

3.2.3 大信号模型 57

3.3 驱动放大器芯片 62

3.3.1 驱动放大器芯片设计技术 62

3.3.2 驱动放大器芯片测试技术 71

3.4 高功率放大器芯片 74

3.4.1 高功率放大器芯片设计技术 74

3.4.2 高功率放大器芯片测试技术 80

3.4.3 驱动放大器和功率放大器的级联 82

参考文献 83

第4章 雷达收发组件接收芯片 85

4.1 引言 85

4.2 限幅器芯片 85

4.2.1 PIN二极管模型技术 86

4.2.2 限幅器芯片设计技术 88

4.2.3 限幅器芯片测试技术 91

4.3 低噪声放大器芯片 92

4.3.1 低噪声放大器模型技术 93

4.3.2 低噪声放大器芯片设计技术 97

4.3.3 低噪声放大器芯片测试技术 102

4.3.4 限幅器和低噪声放大器的级联 103

参考文献 104

第5章 雷达收发组件幅相控制芯片 105

5.1 引言 105

5.2 开关器件模型技术 105

5.2.1 开关模型提取技术 106

5.2.2 开关模型测试技术 110

5.3 移相器芯片 111

5.3.1 移相器芯片设计技术 111

5.3.2 移相器芯片测试技术 117

5.4 衰减器芯片 118

5.4.1 衰减器芯片设计技术 119

5.4.2 衰减器芯片测试技术 122

5.5 开关芯片 123

5.5.1 开关芯片设计技术 123

5.5.2 开关芯片测试技术 127

参考文献 129

第6章 雷达收发组件波控驱动器芯片 131

6.1 引言 131

6.2 波控驱动器芯片主要技术指标 132

6.3 CMOS波控驱动器芯片 133

6.3.1 CMOS器件模型 134

6.3.2 CMOS单路和并行多路波控驱动器芯片设计技术 136

6.3.3 CMOS串转并波控驱动器芯片设计技术 148

6.4 GaAs波控驱动器芯片 152

6.4.1 GaAs器件模型 153

6.4.2 GaAs单路波控驱动器芯片设计技术 155

6.4.3 GaAs串转并波控驱动器芯片设计技术 161

6.5 波控驱动器芯片测试技术 164

参考文献 166

第7章 电源管理芯片 167

7.1 引言 167

7.2 开关稳压型电源芯片 168

7.2.1 开关稳压型电源芯片设计技术 168

7.2.2 开关稳压型电源芯片测试技术 183

7.3 线性稳压型电源芯片 187

7.3.1 线性稳压型电源芯片设计技术 187

7.3.2 线性稳压型电源芯片测试技术 197

7.4 开关电容式电压逆变器 201

7.4.1 开关电容式电压逆变器设计技术 201

7.4.2 开关电容式电压逆变器测试技术 210

7.5 PA栅极偏置电源芯片 211

7.5.1 PA栅极偏置芯片设计技术 211

7.5.2 PA栅极偏置芯片测试技术 227

7.6 电源调制芯片 229

7.6.1 电源调制芯片设计技术 229

7.6.2 电源调制芯片测试技术 234

7.7 电源管理芯片版图技术 236

7.7.1 功率管设计 236

7.7.2 电源线、地线布局 237

7.7.3 元器件的匹配设计 237

7.7.4 基准源的布局设计 239

7.7.5 避免衬底噪声的设计 240

7.7.6 互连线设计 240

7.7.7 闩锁效应（Latch-up）考虑 240

7.7.8 其他注意事项 241

参考文献 241

第8章 雷达收发组件新技术芯片 244

8.1 引言 244

8.2 多功能芯片 245

8.2.1 收发一体多功能芯片 245

8.2.2 幅相控制多功能芯片 249

8.2.3 一片式T/R芯片 255

8.2.4 变频放大多功能芯片 256

8.2.5 矢量调制多功能芯片 270

8.3 宽禁带半导体芯片 273

8.3.1 宽禁带半导体材料与器件特点 273

8.3.2 GaN宽禁带器件MMIC设计技术 274

8.4 毫米波芯片 277

8.4.1 毫米波芯片模型与芯片设计技术 277

8.4.2 毫米波芯片测试 279

8.4.3 毫米波芯片应用 279

参考文献 281

第9章 雷达收发组件芯片可靠性试验技术与失效分析 283

9.1 引言 283

9.2 芯片的失效规律 283

9.3 芯片可靠性筛选技术 284

9.3.1 芯片可靠性筛选特点 284

9.3.2 芯片可靠性筛选程序 284

9.4 芯片可靠性应用验证评价技术 285

9.4.1 工艺与结构验证 285

9.4.2 应用失效分析验证 287

9.4.3 匹配适应性验证试验 288

9.4.4 寿命试验评价 289

9.5 芯片的主要失效模式和失效机理 290

9.5.1 芯片主要失效模式（按功能参数） 291

9.5.2 芯片失效机理 291

9.6 芯片失效分析技术 296

9.6.1 芯片失效分析流程 296

9.6.2 失效分析技术展望 299

参考文献 299

第10章 雷达收发组件芯片组装及应用技术 300

10.1 引言 300

10.2 雷达收发组件芯片组装技术 300

10.2.1 MCM技术 300

10.2.2 SIP技术 311

10.3 雷达收发组件芯片应用举例 312

10.3.1 限幅器 313

10.3.2 低噪声放大器 314

10.3.3 衰减器 316

10.3.4 功率放大器 317

10.3.5 多功能芯片 319

10.3.6 指标的实现 320

参考文献 321

第11章 雷达收发组件芯片展望 323

11.1 引言 323

11.2 向毫米波、太赫兹方向发展 323

11.3 向高集成度多功能芯片方向发展 324

11.4 向低成本小型化方向发展 325

11.5 向更大功率集成芯片发展 325

11.6 向超宽带集成芯片发展 326

11.7 向射频集成SoC（射频系统级芯片）发展 327

参考文献 328

主要符号表 329

缩略语 336