MCM技术在卫星通讯组件上的应用

　　 摘要：采用多芯片模块（MCM）技术开发小型Ku--band信道放大器和C—BAND低功率模块，并将这种技术用于下一代的卫星通讯元件中。使用MCM技术使元器件耗用量降低70%，元件成本降低60%。MCM技术可使我们将很多微波单片集成电路（MMIC）、微波集成电路（MIC）、集成电路（IC）和其它类型的器件组装到一个封装中，同时保证设计的柔性。还可将这项技术用于许多卫星通讯元件中。本文阐述了MCM的设计原理、应用和生产，硬件成果及对其的评估。

　　关键词：多芯片模块（MCM） 微波集成电路（MIC）

　　微波单片集成电路（MMIC）

　　1．简介

　　目前卫星通讯技术是世界范围广域通讯的关键技术。任何人都希望物美价廉的通讯产品。因此，低成本、重量轻、高可靠性和体积小的产品吸引着制造通讯产品的商家。目前的通讯产品还很不理想，以前在欧洲和美国很多新型卫星通讯系统，包括低地球轨道（LEO）、中级地球轨道（MEO）被低估了，特别是LEO卫星系统，它可以用很多轨道卫星提供世界范围的通讯服务；还有很多地面设备也要更新，比如：无线脉冲发送机。脉冲发送技术可使每个发送频道的耗费减少很多，这给商家带来好机会。

　　现在，我们选择MCM技术发展微型频道放大器。用MCM技术，使封装微波集成电路和分立部件变得很容易。与其它解决方法如应用于特殊集成电路（ASIC）或微波单片式集成电路（MMIC）技术相比，MCM能更有效地减少开发费用。这是因为MCM技术提供了柔软性设计和最佳优选法，即使用现有设备它也能达到较好效果。

　　2．KU—BAND信道放大器设计

　　对于KU--BAND卫星脉冲转发机来说，KU--BAND频道放大器是非常有用的流行部件。频道放大器为调幅信号提供驱动低功率放大器（例如：TWT：位移波管Traveling wave tube ; SSPA:固体功率放大器），频道放大器具有一种捕获控制函数为高功率发送器设置最佳驱动输入功率的功能。因此，频道放大器中是由射频电路和控制电路组成。

　　目前，射频电路通常用MIC技术设计。MIC包括一个或几个放大器与（或）一个被用来设置增益系统的可变增益器。由于采用MICs技术，RF组件可被封装。

　　另一方面，到目前为止，使用PCB技术和分立器件（例如；传感器，陶瓷封装的IC）设计控制电路。因此，很多分立器件的组装都需用较大的空间。因为每一个元器件都要求将其组装到其自身的封装位置，所以PCB上就会存在很多不能够利用的空间。因此信道放大器被包括在很多封装中以获得足够收益和设置收益状态。但是MCM技术能解决这些问题。

　　正在发展中的KU--BAND信道放大器是由包括很多放大器和增益控制器以及含有遥测信息接口电路和一个增益控制器电路的DC封装组成的。小型KU--BAND信道放大器的模块的上部是RF封装部分，它包括几种MICs（被称为子模块）。下部是DC封装。所以信道控制器要求在RF电路和控制电路的上面空出较大面积安装。

　　因此，我们最近应用MCM技术设计了KU--BAND信道放大器以缩小离散空间。

　　2.1 RF封装

　　RF封装由几个放大器子模块组成：阳极本征限极（PIN Positive Intrinsic Negative ）、二极管增益子模块、MMIC数字趋动增益控制子模块，和一个测试子模块。子模块是由砷化稼FET传感器（FET GaAs Field Eiffect Transistor）,二极管，MMIC和片式电容（与薄膜电阻一起安装在渗铝陶瓷基片上）组成。在子模板上打有通孔。

　　将这些子模板封装。在封装RF之前，每个子模板要完成组装和电子测试。