MMIC學(xué)習(xí)手冊(cè)-

1、MMIC學(xué)習(xí)手冊(cè)-LongQdB，dBm，dBi，dBd，dBcdb是一個(gè)純計(jì)數(shù)單位。是一個(gè)純計(jì)數(shù)單位。對(duì)于功率，對(duì)于功率，dB=10lgA/B），對(duì)于電流或者電壓，），對(duì)于電流或者電壓，db=20lgA/B）。）。一般來說，一般來說，db和和db之間只有減運(yùn)算，沒有乘除運(yùn)算。比如之間只有減運(yùn)算，沒有乘除運(yùn)算。比如dbm減去減去dbm，得到的結(jié)果的單位是，得到的結(jié)果的單位是db，表示的是兩個(gè)功率之間的比值，很，表示的是兩個(gè)功率之間的比值，很常見的是信號(hào)功率減去噪聲功率，得到的是信噪比常見的是信號(hào)功率減去噪聲功率，得到的是信噪比SNR）。）。 dbm：是一個(gè)考征功率絕對(duì)值的值，計(jì)算為10lg功率

2、值/1mw）。 比如1mw的發(fā)射功率，10*lg1mw/1mw）=0dbm.40W的發(fā)射功率10lg(40w/1mw)=10lg(4*10000)=40+10lg4=46dbm. 經(jīng)驗(yàn)算法：左邊+10，右邊*10;左邊+3，右邊*2. 0+10dbm=1mw*10. 20dbm=1mw*10*10. 30dbm=1mw*10*10*10. -50dbm=0dbm-10-10-10-10-10=1mw/10/10/10/10/10=0.00001mw. 另外：+3db=*2； +1db=*1.25 +2db=*1.6 +4db=*2.5 +6db=*4 +7db=*5 注意，經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)先度的計(jì)算中

3、，10db第一，6db， 3db第二，4db第三。1db的話最好少用，近似度太低了。 dbi和dbd是考征增益的值功率增益）。兩者都是一個(gè)相對(duì)值，但是考征基準(zhǔn)不一樣。Dbi考征的基準(zhǔn)為全方向性天線，dbd的考征基準(zhǔn)為偶極子，兩者略有不同，一般地我們經(jīng)驗(yàn)性認(rèn)為，考征同一個(gè)增益，dbi考征出來的要比dbd考證出來的大2.15。比如說GSM900天線增益可以為13dbd15.15dbi），GSM1800天線增益可以為15dbd17.15dbi）。小數(shù)點(diǎn)后面的值有時(shí)候忽略。 dbc：也是用來表示功率的相對(duì)單位，與db計(jì)算一樣。一般地是用來度量與載波carrier功率的相對(duì)值。如用來度量干擾同頻干擾，互

4、調(diào)干擾，交調(diào)干擾，帶外干擾，以及耦合，雜散等相對(duì)值。用在dbc的地方，原則上也可以用db代替。MMIC基礎(chǔ)知識(shí) 射頻波段：300MHz3GHz. UHF(特高頻) 微波段：3GHz30GHz. SHF(超高頻) 毫米波段：30GHz300GHz. EHF(極高頻) 亞毫米波段：300GHz3000GHz. THz MMIC的設(shè)計(jì)思想：從傳統(tǒng)的以“摻雜工程為基礎(chǔ)的理論變?yōu)橐浴罢{(diào)節(jié)化合物中個(gè)元素成分而改變其能帶結(jié)構(gòu)的“能帶工程原理。 MMIC的工作頻率：1GHz100GHz 單片射頻微波集成電路RFIC/MMIC是將各種有源或者無源元件制作在同一片半導(dǎo)體基片上的射頻微波電路。 HMIC：由有源或者

5、無源元件，通過焊接或者環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠粘接的方式集成在同一基片上的微波電路包括微波波導(dǎo)立體電路）。工作頻率1GHz100GHz。 半導(dǎo)體材料的發(fā)展： 第一代：Si，Ge單晶半導(dǎo)體材料。 第二代：GaAs/InP/SiGe等多元化合物半導(dǎo)體材料 第三代：GaN/SiC等高溫快帶息半導(dǎo)體材料。 加工工藝的發(fā)展： 照相印刷術(shù)，分子束印刷術(shù)的發(fā)展。 MBE:分子束外延。 MOCVD：金屬-有機(jī)化學(xué)-氣相-沉淀微波基礎(chǔ)微波基礎(chǔ)MMIC設(shè)計(jì)方法 “全晶體管技術(shù) 集總元件技術(shù) 分布式技術(shù) 微帶傳輸線，共面波導(dǎo)CPW），MEMS傳輸線等 “全晶體管技術(shù)全晶體管技術(shù) 使用有源器件實(shí)現(xiàn)偏執(zhí)，匹配，濾波等功能的使用有

6、源器件實(shí)現(xiàn)偏執(zhí)，匹配，濾波等功能的MMIC。 特點(diǎn)：高集成、高密封度特點(diǎn)：高集成、高密封度 高直流功耗高直流功耗 噪聲性能差噪聲性能差 集總元件式集總元件式MMIC 使用螺旋電感、疊片式電容、電阻等集總元件實(shí)現(xiàn)偏置、匹使用螺旋電感、疊片式電容、電阻等集總元件實(shí)現(xiàn)偏置、匹配、濾波等功能的配、濾波等功能的MMIC。 特點(diǎn)：高集成特點(diǎn)：高集成/封裝密度封裝密度 低直流功耗低直流功耗 噪聲性能好噪聲性能好 分布式分布式MMIC 使用微帶線、共勉波導(dǎo)使用微帶線、共勉波導(dǎo)CPW）、）、MEMS線等傳輸線元件實(shí)線等傳輸線元件實(shí)現(xiàn)偏置、匹配、濾波等功能的現(xiàn)偏置、匹配、濾波等功能的MMIC 特點(diǎn)：高工作頻率特點(diǎn)

7、：高工作頻率 頻率低時(shí)尺寸大頻率低時(shí)尺寸大 傳輸線損耗大時(shí)噪聲性能差傳輸線損耗大時(shí)噪聲性能差多芯片模塊MCM技術(shù) 將系統(tǒng)分解為眾多單元功能部件，用最好的元件與方法實(shí)現(xiàn)最好性能的分部件，然后通過互聯(lián)線，偏置電路，濾波器等其他無源元器件，甚至包括平面天線，把這些芯片集成為一個(gè)獨(dú)立功能模塊的方法。 使用薄膜沉積技術(shù)的MCM-D技術(shù) 使用共燒多層陶器基片技術(shù)的MCM-C技術(shù) 使用層壓結(jié)構(gòu)技術(shù)的MCM-L技術(shù) MCM-D技術(shù)：技術(shù)： 通過常規(guī)旋轉(zhuǎn)、沉積和光刻法程序制造出多層無源元件以及通過常規(guī)旋轉(zhuǎn)、沉積和光刻法程序制造出多層無源元件以及小特征尺寸互聯(lián)線，把多個(gè)單功能芯片或器件集成為一個(gè)獨(dú)小特征尺寸互聯(lián)線

8、，把多個(gè)單功能芯片或器件集成為一個(gè)獨(dú)立功能模塊的方法。立功能模塊的方法。 使用合適的材料，使用合適的材料，MCM-D技術(shù)將提供最好的器件性能，最適技術(shù)將提供最好的器件性能，最適合倒裝芯片的裝配工藝。合倒裝芯片的裝配工藝。 MCM-L技術(shù)：技術(shù)： 使用照相平板印刷發(fā)去確定金屬層圖案，通過薄化層壓后繼使用照相平板印刷發(fā)去確定金屬層圖案，通過薄化層壓后繼層實(shí)現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)，采用機(jī)械、鉆孔和刳鉆，或者激光切割和層實(shí)現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)，采用機(jī)械、鉆孔和刳鉆，或者激光切割和微通道加工方式成形通孔實(shí)現(xiàn)多個(gè)單功能芯片或者器件集成微通道加工方式成形通孔實(shí)現(xiàn)多個(gè)單功能芯片或者器件集成為一個(gè)獨(dú)立功能模塊的方法。為一個(gè)獨(dú)立功能模

9、塊的方法。 主要優(yōu)勢(shì)在于其能加工處理很大的電路板主要優(yōu)勢(shì)在于其能加工處理很大的電路板18*24），制造成），制造成本十分低廉。本十分低廉。 MCM-C技術(shù)：技術(shù)： 使用條型或者黏土形式未燒制（使用條型或者黏土形式未燒制（“綠綠”），的陶瓷材料，在），的陶瓷材料，在多層條帶上或多層絲網(wǎng)狀黏土上構(gòu)建多層模塊，然后將這些多層條帶上或多層絲網(wǎng)狀黏土上構(gòu)建多層模塊，然后將這些層重疊在一起，并一同共燒而成得到獨(dú)立功能模塊的方法。層重疊在一起，并一同共燒而成得到獨(dú)立功能模塊的方法。應(yīng)用于MMIC的主要有源元件GaAs金屬半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管（ GaAs MESFET）砷化鎵髙電子遷移率晶體管包括常規(guī)型和贗同品型）（GaAs HEMT/HFET/PHEMT）砷化鎵異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（ GaAs HBT）硅雙極晶體管Si BJT）鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管SiGe HBT）硅互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體器件Si CMOS）硅鍺硅互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體器件 （Si BICMOS）磷化銦髙電子遷移率晶體管InP HEMT）磷化銦異質(zhì)結(jié)雙極晶體管InP HBT）硅雙垂直溝道金屬氧化物半導(dǎo)體