一種k波段高性能微波收發(fā)芯片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種K波段高性能微波收發(fā)芯片，包括發(fā)射通道和接收通道，所述發(fā)射通道由射頻輸入管腳COM1、開關(guān)K2、3級(jí)功率放大電路、開關(guān)K1組成、射頻輸出通道COM2組成；所述接收通道由射頻輸出管腳COM2、開關(guān)K3、3級(jí)低噪聲放大器、開關(guān)K4組成和射頻輸入管腳COM1組成；在3級(jí)低噪聲放大器中，加入級(jí)間并聯(lián)電感，電路中采用微帶線進(jìn)行了匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，芯片中間采用梯度的孔徑模型，封裝引腳端設(shè)置有解耦電容；本實(shí)用新型提供的收發(fā)芯片噪聲系數(shù)低、功率增益高，用于射頻信號(hào)接收和發(fā)射，對(duì)于雷達(dá)、通信、收發(fā)模擬應(yīng)用等領(lǐng)域非常實(shí)用。
【專利說明】
一種K波段高性能微波收發(fā)芯片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種K波段收發(fā)芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)頻率劃分，毫米波一般指的是波長(zhǎng)介于Imm?1mm的電磁波，由于毫米波的波長(zhǎng)短、頻帶寬和它自身特殊的大氣傳播特性，使得K頻段在雷達(dá)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，從而推動(dòng)了 K頻段收發(fā)組件的快速發(fā)展。針對(duì)二次雷達(dá)系統(tǒng)中的收發(fā)組件，功能較多、體積和重量要求小，在此前提下，人們對(duì)于收發(fā)芯片提出了越來越高的要求，如低噪聲、高增益、尚集成等。
[0003]收發(fā)芯片是用作射頻信號(hào)接收/發(fā)射的器件，應(yīng)用于雷達(dá)、基站、收發(fā)模擬應(yīng)用。因此，低噪聲、高增益、高集成的收發(fā)芯片，對(duì)于提高系統(tǒng)性能起到了關(guān)鍵性的作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供了一種用以滿足超低噪聲系數(shù)、高增益應(yīng)用場(chǎng)景下能保持高性能的收發(fā)芯片。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種K波段高性能微波收發(fā)芯片，包括發(fā)射通道和接收通道，所述發(fā)射通道由射頻輸入管腳C0M1、開關(guān)K2、3級(jí)功率放大電路、開關(guān)Kl組成、射頻輸出通道COM2組成;所述接收通道由射頻輸出管腳COM2、開關(guān)Κ3、3級(jí)低噪聲放大器、開關(guān)Κ4組成和射頻輸入管腳COMl組成；
[0006]所述3級(jí)低噪聲放大器內(nèi)部電路采用級(jí)間并聯(lián)電感的方式，設(shè)置有漏極負(fù)偏壓Vdu[0007 ] 所述3級(jí)功率放大器內(nèi)部電路設(shè)置有柵極偏壓Vg、漏極正偏壓Vdp。
[0008]進(jìn)一步的是，該芯片信號(hào)通路上不含電容電阻等集總元件，使用無拐角的不同線寬的微帶線來匹配各級(jí)中間電路。
[0009]進(jìn)一步的是，該芯片上設(shè)有錐形通孔，所述通孔正面孔徑為80um，背面孔徑為150um，芯片背面既是直流地也是交流地，保證芯片背面與系統(tǒng)地之間保持良好的射頻接地連接。
[0010]進(jìn)一步的是，該芯片為裸片封裝，輸入和輸出端采用直徑25um金絲作為鍵合線與封裝管腳連接。
[0011]進(jìn)一步的是，該該芯片柵極偏壓VG、漏極正偏壓Vdp和漏極負(fù)偏壓Vdl端均連接有解耦電容。
[0012]進(jìn)一步的是，該芯片長(zhǎng)度為2400μπι，寬度為1800μπι，厚度為ΙΟΟμπι。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果在于:該收發(fā)芯片通過開關(guān)Κ1、Κ2控制信號(hào)發(fā)射，開關(guān)Κ3、Κ4控制信號(hào)的接收，將低噪聲放大器、功率放大器集成在一顆芯片上，提高了集成度，降低了寄生效應(yīng);在3級(jí)低噪聲放大器中，加入級(jí)間并聯(lián)電感，提高了功率增益，改善了信號(hào)接受通道的整體噪聲性能;采用微帶線進(jìn)行了匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，輸入輸出均匹配到50歐姆;芯片中間采用梯度的孔徑模型，可以使芯片更好的接地，同時(shí)減少寄生的電感;封裝設(shè)置有解耦電容，降低干擾，提高信噪比;本實(shí)用新型提供的收發(fā)芯片噪聲系數(shù)低、功率增益高，用于射頻信號(hào)接收和發(fā)射，對(duì)于雷達(dá)、通信、收發(fā)模擬應(yīng)用等領(lǐng)域非常實(shí)用。
【附圖說明】
[0014]圖1為該芯片的功能框圖；
[0015]圖2為該芯片的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為該芯片的封裝示意圖；
[0017]圖4為該芯片的通孔結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0018]圖5為該芯片的通孔結(jié)構(gòu)主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體說明:
[0020]如圖1所示，一種K波段高性能微波收發(fā)芯片，包括包括發(fā)射通道和接收通道，發(fā)射信號(hào)時(shí)，開關(guān)K1、K2閉合，K3、K4斷開，射頻信號(hào)由射頻輸入管腳COMl經(jīng)過3級(jí)功率放大器PA進(jìn)入射頻輸出管腳COM2，射頻信號(hào)完成放大，流到下一級(jí)電路處理后進(jìn)行發(fā)射，該通路為發(fā)射通道;接收信號(hào)時(shí)，開關(guān)Kl、Κ2斷開，Κ3、Κ4閉合，射頻信號(hào)由射頻輸出管腳COM2經(jīng)過3級(jí)低噪聲放大器LNA進(jìn)行放大后進(jìn)入射頻輸入管腳COMl，射頻信號(hào)完成放大后，進(jìn)入到下一級(jí)電路處理，該通路為接收通道；
[0021 ] 如圖2所不，在3級(jí)功率放大器PA內(nèi)部電路設(shè)置柵極偏壓Vg、漏極正偏壓Vdp和地壓Gc，3級(jí)低噪聲放大器內(nèi)部電路設(shè)置漏極負(fù)偏壓VDL，能夠降低功耗;3級(jí)低噪聲放大器內(nèi)部電路采用級(jí)間并聯(lián)電感，提高了功率增益，改善了信號(hào)接受通道的整體噪聲性能。
[0022]圖3為芯片的封裝示意圖，芯片上方為柵極偏壓VG、漏極正偏壓Vdp和接地Ge引腳端，柵極偏壓Vg端接有I OOpF的解耦電容、漏極正偏壓Vdp端接有兩個(gè)串聯(lián)的解耦電容，電容值分別為10pF和0.1uF;芯片下方為漏極負(fù)偏壓Vdl引腳端，漏極負(fù)偏壓Vdl端接有10pF的解耦電容，解耦電容能夠避免電路之間相互的耦合干擾，在一定程度上濾除輸入和輸出干擾信號(hào)，降低噪聲系數(shù)，且起到保護(hù)芯片的作用;芯片左邊為射頻輸入管腳COMl，芯片右邊為射頻輸出管腳COM2。
[0023]如圖4和圖5所示，為了保證電路與系統(tǒng)地良好的連接，該芯片在中部設(shè)有小孔，該孔徑正面為80um，背面孔徑為150um，這種梯度的孔徑模型，可以使芯片更好的接地，同時(shí)減少寄生的電感。
[0024]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種K波段高性能微波收發(fā)芯片，包括發(fā)射通道和接收通道，其特征在于，所述發(fā)射通道由射頻輸入管腳⑶Ml、開關(guān)K2、3級(jí)功率放大電路、開關(guān)Kl組成、射頻輸出通道⑶M2組成;所述接收通道由射頻輸出管腳COM2、開關(guān)K3、3級(jí)低噪聲放大器、開關(guān)K4組成和射頻輸入管腳COMl組成； 所述3級(jí)低噪聲放大器內(nèi)部電路采用級(jí)間并聯(lián)電感的方式，設(shè)置有漏極負(fù)偏壓Vdu 所述3級(jí)功率放大器內(nèi)部電路設(shè)置有柵極偏壓Vc、漏極正偏壓Vdp。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的K波段高性能微波收發(fā)芯片，其特征在于，該芯片采用無拐角的微帶線來匹配各級(jí)中間電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的K波段高性能微波收發(fā)芯片，其特征在于，該芯片上設(shè)有錐形通孔，所述通孔正面孔徑為SOum，背面孔徑為150um ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的K波段高性能微波收發(fā)芯片，其特征在于，該芯片為裸片封裝，輸入和輸出端采用直徑25um金絲作為鍵合線與封裝管腳連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的K波段高性能微波收發(fā)芯片，其特征在于，該芯片柵極偏壓VG、漏極正偏壓Vdp和漏極負(fù)偏壓Vdl端均連接有解耦電容。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的K波段高性能微波收發(fā)芯片，其特征在于，該芯片長(zhǎng)度為2400μm，寬度為1800μηι，厚度為ΙΟΟμπι。
【文檔編號(hào)】H04B1/40GK205670770SQ201620597439
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】羅力偉, 王祈鈺
【申請(qǐng)人】四川益豐電子科技有限公司