【摘 要】
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太赫兹技术具备良好的穿透性、高数据容量和无辐射等优点,在医疗生物与安全检测等相关领域被广泛应用。太赫兹系统级封装（System in Package,SiP）具有小型化和高适配性,已成为太赫兹技术的其中一个主要研究领域,国外已有一些太赫兹SiP收发系统方面相关的报道,而国内目前仅处于起步阶段。因此,本文对太赫兹收发系统进行SiP研究,对提高太赫兹收发的系统整体性能、提高系统的集成度、降低成本等方面
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太赫兹技术具备良好的穿透性、高数据容量和无辐射等优点,在医疗生物与安全检测等相关领域被广泛应用。太赫兹系统级封装（System in Package,SiP）具有小型化和高适配性,已成为太赫兹技术的其中一个主要研究领域,国外已有一些太赫兹SiP收发系统方面相关的报道,而国内目前仅处于起步阶段。因此,本文对太赫兹收发系统进行SiP研究,对提高太赫兹收发的系统整体性能、提高系统的集成度、降低成本等方面有重要的意义。鉴于此,本文对太赫兹SiP相关理论、关键技术及收发系统进行了研究,具体如下:（1）设计了一种可用于单片到微带探针无金丝键合的一体化封装结构。该结构中,单片的pad和微带通过一种孔形结构互联。该一体化封装结构有效避免了金丝键合过程中人工装配的不一致性,减小了传统波导石英探针-微带通过金丝键合至单片的过渡损耗。（2）研究了太赫兹收发前端原理、SiP收发系统及其相关关键技术,结合国内目前的工艺技术,设计出基于高温共烧陶瓷片（High-temperature co-fired ceramics,HTCC）的太赫兹收发系统。SiP收发系统中频的输入输出和本振信号的传输采用射频接头SSMP-内同轴-带状线-微带线,高频信号的互连采用在HTCC材料上挖槽放置石英微带基片/探针的方式跳丝连接。（3）对太赫兹SiP收发系统链路中所需要用到HTCC射频微带互联结构、石英微带基片/探针、太赫兹腔体带通滤波器进行了仿真设计。对太赫兹腔体带通滤波器进行了单独模块的加工测试验证其性能,测试结果表明:在通带196-214.8GHz插入损耗小于0.25dB,回波损耗优于20dB;在阻带216-236GHz有大于25dB的插入损耗。本文还对SiP系统中的驱动放大器芯片和二倍频芯片进行了单独的模块封装,研究其装配方式,检测芯片的装配性能。（4）对220GHz倍频发射系统进行装配测试,结果表明:191-219GHz输出功率最大7.5dBm,平均6.5dBm;对220GHz混频接收系统进行装配测试,结果显示:2-20GHz接收平均功率-25dBm。
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