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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