《电子技术应用》
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L频段双通道高集成度变频SiP模块设计
电子技术应用
杜泽保1,2,孔小雪2,王晓庆2,张树鹏2
1.天津七一二通信广播股份有限公司;2.北京华龙通科技有限公司
摘要: 为了适应系统轻量化、小型化、集成化的需求,基于3D堆叠技术实现了一款高集成度L频段双通道变频SiP模块。该SiP模块采用多层有机复合基板堆叠,集成了两路变频通道、频率源和微控制器,采用陶瓷管壳气密封装,尺寸仅为21 mm×16 mm×4.3 mm。测试结果表明,该模块具有43.5 dB的典型变频增益,增益平坦度小于0.7 dB,带外杂散抑制大于60 dBc,通道间隔离度大于50 dB,满足系统使用要求。
中图分类号:TN305.94 文献标志码:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256892
中文引用格式: 杜泽保,孔小雪,王晓庆,等. L频段双通道高集成度变频SiP模块设计[J]. 电子技术应用,2026,52(1):48-52.
英文引用格式: Du Zebao,Kong Xiaoxue,Wang Xiaoqing,et al. Design of L-band dual channel high integration frequency conversion SiP Module[J]. Application of Electronic Technique,2026,52(1):48-52.
Design of L-band dual channel high integration frequency conversion SiP Module
Du Zebao1,2,Kong Xiaoxue2,Wang Xiaoqing2,Zhang Shupeng2
1.Tianjin 712 Communication & Broadcasting Co., Ltd.;2.Beijing HUALONGTONG Science and Technology Co., Ltd.
Abstract: In order to meet the requirements of system lightweighting, miniaturization, and integration, a highly integrated L-band dual channel frequency conversion System-in-Package (SiP) module has been implemented based on 3D stacking technology. The SiP module adopts a multi-layer organic composite substrate stack, integrating two frequency conversion channels, a frequency source, and a microcontroller. It is sealed with a ceramic tube shell and has a size of only 21 mm×16 mm×4.3 mm. The test results show that the module has a typical frequency conversion gain of 43.5 dB, a gain flatness of less than 0.7 dB, out of band spurious suppression greater than 60 dBc, and channel isolation greater than 50 dB, meeting the system′s usage requirements.
Key words : 3D stack;SiP module;frequency conversion;composite substrate

引言

在当前电子装备向多功能化、高性能化、轻量化和小型化发展的趋势下,传统分立式硬件架构已难以满足日益增长的系统需求,微系统技术成为实现这一目标的必然选择。其中,SiP(System in Package,系统级封装)作为微系统领域的核心技术手段,通过将不同功能、不同工艺实现的有源器件(数字电路、射频电路、模拟电路等)、无源元件(电阻、电容、电感等)以及MEMS电路等异质集成于单一封装体内,形成一个具备完整功能的子系统或系统级标准封装件。与SoC(System on Chip,片上系统)相比,SiP技术具有研发投入低、迭代周期短、异质集成能力强等显著优势,能够充分发挥不同工艺器件的性能特点,实现系统综合性能的最优化,特别适合多品种、小批量的定制化应用场景。

在射频领域,射频SiP模块通过高密度互连、嵌入式无源元件、先进封装工艺等技术,将射频前端(如低噪声放大器、功放、滤波器、开关)、控制电路(如微控制器、电源调制器)等关键部件高度集成,其核心功能在于实现射频信号的高效处理(如变频、调制/解调)、滤波、放大和低损耗传输,同时兼顾尺寸微型化和性能。常见的射频SiP模块包括变频模块[1-3]、频率源(乒乓环、点频源等)[4-6]、多通道T/R组件[7-9]、封装天线[10-12]等,广泛应用于通信、卫星导航、雷达、电子对抗等领域。在封装形式上,射频SiP通常采用QFN(Quad Flat No-lead,四面扁平无引脚)、BGA(Ball Grid Array,球栅阵列)等紧凑型表贴封装,以支持高密度PCB组装,并进一步集成到更复杂的电子系统中,满足现代装备对高性能、轻量化、小型化的严苛需求。

本文介绍了一种L频段双通道变频SiP模块。该模块实现L频段的一次下变频功能,除了集成低噪声放大、数控衰减、滤波器、混频器、锁相环、微控制器等,还集成了高PSRR(Power Supply Rejection Ratio,电源纹波抑制比)线性稳压器为锁相环等供电敏感器件提供高质量电源。通过链路计算、合理布局、关键线路电磁仿真、基板应力仿真等,最终实现该SiP模块,经过相关测试验证,完全满足设计要求。


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作者信息:

杜泽保1,2,孔小雪2,王晓庆2,张树鹏2

(1.天津七一二通信广播股份有限公司,天津 300462;

2.北京华龙通科技有限公司,北京 100084)


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