单片射频微波集成电路技术与设计 MMIC设计中CAD技术

WaveLink-PDH 标准型数字微波通信设备WaveLinkPDH 标准型数字微波通信设备是由本公司美国加州 核心技术研发中心开发、桂林生产基地生产。

其符合GB131599－ 1《数字微波接力通信系统进网技术要求》相关技术要求。

本设备提供标准机型，由室外高频部分（ODU ）、室内中低 频（IDU ）两大部分组成，高频部分与天线硬连接，无射频馈线 损耗；ODU 与IDU 通过中频电缆连接，安装灵活，工作方式可选 ▲WaveLink PDH ODU(室外单元)用1+0与1+1热备份方式。

通过前后面板指示可以了解设备工 主要特点：作状态、接收电平等，控制设备工作状态。

本设备采用计算机辅助设计技术(CAD)和计算机辅助制造技 术(CAM)进行设计，保证了设备高可靠性、高稳定性；采用MMIC （单片微波集成电路）及超大规模集成电路FPGA 等先进技术，大 大提高了设备集成度；采用模块化和频率合成技术，使发信频率、 收信本振频率稳定度高；QPSK 调制解调器在对数据流处理上采用 了能量扩散随机化处理、编码、卷积交织、收缩卷积编码纠错技 术、大大改善了系统误码性能；具有完善监控管理接口，实现了 对设备灵活地进行监控和测试。

该设备工作频段为8GHz 、13 GHz 、15 GHz 、18GHz 、23 GHz 传输容量为4E1 、8E1、16 E1；还提供了一个数据口、一个监控口、 一个数字公务电话口。

除了以上标准配置外，本设备还可以提供以 用 途： 两种选件，一是以太网10/100BASE-T 接口（可以将任意一个或多个E1接口配置成10/100BASE-T 接口）；二是美中戴维斯电信设备有限 公司专用网管软件（可以将一跳或多跳设备集中进行监控和管理）。

该设备具备高可靠性，并且具有体积小、重量轻、结构合理，易 于安装、调试帮维护方便等特点。

目前已被广泛用于各公用电信网、专信网本地数字微波接入 特别是对于中国移动、联通、网通、铁通等交换中心到基站互联。

微波电路及设计的基础知识1. 微波电路的基本常识2. 微波网络及网络参数3. Smith圆图4. 简单的匹配电路设计5. 微波电路的电脑辅助设计技术及常用的CAD软件6. 常用的微波部件及其主要技术指标7. 微波信道分系统的设计、计算和指标分配8. 测试及测试仪器9. 应用电路举例微波电路及其设计1.概述所谓微波电路，通常是指工作频段的波长在10m～1cm(即30MHz～30GHz)之间的电路。

此外，还有毫米波〔30～300GHz〕及亚毫米波〔150GHz～3000GHz〕等。

实际上，对于工作频率较高的电路，人们也经常称为“高频电路”或“射频〔RF〕电路”等等。

由于微波电路的工作频率较高，因此在材料、结构、电路的形式、元器件以及设计方法等方面，与一般的低频电路和数字电路相比，有很多不同之处和许多独特的地方。

作为一个独立的专业领域，微波电路技术无论是在理论上，还是在材料、工艺、元器件、以及设计技术等方面，都已经发展得非常成熟，并且应用领域越来越广泛。

另外，随着大规模集成电路技术的飞速发展，目前芯片的工作速度已经超过了1GHz。

在这些高速电路的芯片、封装以及应用电路的设计中，一些微波电路的设计技术也已得到了充分的应用。

以往传统的低频电路和数字电路，与微波电路之间的界限将越来越模糊，相互间的借鉴和综合的技术应用也会越来越多。

2.微波电路的基本常识2.1 电路分类2.1.1 按照传输线分类微波电路可以按照传输线的性质分类，如：图1 微带线图2 带状线图3 同轴线图4 波导图5 共面波导2.1.2 按照工艺分类微波混合集成电路：采用别离组件及分布参数电路混合集成。

微波集成电路〔MIC〕：采用管芯及陶瓷基片。

微波单片集成电路〔MMIC〕：采用半导体工艺的微波集成电路。

图6微波混合集成电路例如图7 微波集成电路〔MIC〕例如图8微波单片集成电路〔MMIC〕例如2.1.3 微波电路还可以按照有源电路和无源电路分类。

射频集成电路设计射频集成电路设计是现代电子领域中的一个重要领域，它涉及到射频信号的处理、传输和控制。

射频集成电路设计的主要目的是将射频电路集成到一个芯片上，以实现更高的性能、更小的体积和更低的功耗。

射频集成电路设计的过程包括射频电路设计、射频模拟集成电路设计、射频数字集成电路设计等多个方面。

在射频集成电路设计中，需要考虑到许多因素，如频率范围、功率要求、噪声指标、线性度等。

为了实现射频集成电路设计的各种要求，设计工程师需要具备良好的电路设计能力、熟练的仿真工具应用技能以及丰富的射频知识储备。

射频集成电路设计的关键技术包括高频放大器设计、混频器设计、频率合成器设计等。

高频放大器是射频集成电路中最关键的模块之一，它主要用于放大射频信号，同时要求具有较高的增益、带宽和线性度。

混频器主要用于将不同频率的信号进行频率转换，频率合成器则用于生成稳定的射频信号。

这些模块的设计需要综合考虑电路的稳定性、噪声性能、功耗等指标。

随着射频集成电路设计技术的不断发展，新的设计方法和工具不断涌现，如基于CMOS工艺的射频集成电路设计、混合信号集成电路设计等。

这些新技术为射频集成电路设计带来了更大的灵活性和创新空间，同时也提高了设计的复杂度和难度。

射频集成电路设计在无线通信、雷达、卫星导航、医疗设备等领域都有着广泛的应用。

随着5G技术的快速发展，射频集成电路设计也将迎来新的挑战和机遇。

设计工程师需要不断学习和掌握最新的技术，不断提高自己的设计水平和创新能力，以应对日益复杂和多样化的射频集成电路设计需求。

总的来说，射频集成电路设计是一项充满挑战和机遇的工作。

通过不断学习和实践，设计工程师可以不断提升自己的设计水平，为射频集成电路设计领域的发展做出更大的贡献。

希望未来能有更多优秀的设计工程师加入到射频集成电路设计这一领域，共同推动技术的进步和创新。

MMIC芯片衰减器的设计与检测王聪玲;钟清华;龙立铨;张铎;张青【摘要】本文提供了一种单片微波集成电路(MMIC)芯片衰减器,采用氮化钽薄膜作为电阻材料,利用嵌套掩膜刻蚀技术将芯片衰减器结构一层一层套刻在陶瓷基片上.主要研究了利用氮化钽薄膜电阻制作芯片衰减器的优点,结合HFSS仿真软件,建立3 dB和10 dB芯片衰减器的有限元模型,并对实物产品进行测试验证.试验结果表明:3 dB芯片衰减器在DC～20 GHz工作频率内有较好的衰减响应,回波损耗在整个宽频带内都小于-20 dB,衰减量偏差在DC～12 GHz工作频率内小于±0.3 dB.10 dB芯片衰减器在DC～20 GHz工作频率内也有较好的衰减响应,回波损耗在整个宽频带内都小于-19 dB,衰减量偏差在DC～12 GHz工作频率内小于±0.35 dB.【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】5页(P86-90)【关键词】嵌套掩膜刻蚀;HFSS仿真;MMIC芯片衰减器;氮化钽薄膜;回波损耗【作者】王聪玲;钟清华;龙立铨;张铎;张青【作者单位】中国振华集团云科电子有限公司,贵州贵阳550018;贵州振华电子信息产业技术研究有限公司,贵州贵阳550018;中国振华集团云科电子有限公司,贵州贵阳550018;中国振华集团云科电子有限公司,贵州贵阳550018;中国振华集团云科电子有限公司,贵州贵阳550018;中国振华集团云科电子有限公司,贵州贵阳550018【正文语种】中文【中图分类】TN715单片微波集成电路MMIC[1-2]具有体积小、可靠性高、成本低、抗干扰能力强等优点，已被广泛用于军用电子和民用电子工业中。

而我国MMIC技术相对于国外来说发展比较缓慢，加上国外对先进技术的封锁，目前使用在射频/微波电路中的MMIC芯片衰减器都是从国外进口，价格昂贵、购货周期长，严重阻碍了我国航天航空事业以及高科技武器的发展。

射频集成电路设计1. 引言射频集成电路（RFIC）是一种专门用于射频信号处理的集成电路。

射频信号在无线通信、雷达和无线电频段的应用中至关重要。

射频集成电路设计是关于将射频电子设备集成到单个芯片上的过程。

它要求设计师具备深入的电子工程知识和专业技能。

本文将重点介绍射频集成电路设计的基本概念、设计流程和常用技术。

通过对每个主题的详细讲解，读者将能够全面地了解射频集成电路设计领域的最新动态和发展趋势。

2. 射频集成电路设计基础2.1 射频电路概述射频电路是指工作频率在几百千赫兹（kHz）到几千兆赫兹（GHz）范围内的电路。

射频电路通常用于无线通信系统、雷达系统和广播系统等领域。

与低频电路相比，射频电路的设计更加复杂，需要考虑很多特殊因素，如频率选择、阻抗匹配和信号传输等。

2.2 射频集成电路分类根据功能和工作频率的不同，射频集成电路可以分为不同的分类。

常见的射频集成电路包括功率放大器、混频器、振荡器和滤波器等。

每个分类都有各自的特点和用途。

2.3 射频集成电路设计流程射频集成电路设计流程是指从需求分析到最终产品实现的一系列环节。

它包括系统规划、电路设计、性能仿真和验证测试等步骤。

设计流程的每个环节都需要设计师仔细分析和设计，以确保最终产品能够满足设计要求和性能指标。

3. 射频集成电路设计常用技术3.1 频谱分析频谱分析是一种用于分析射频信号频率成分和幅度的技术。

通过频谱分析，设计师可以了解信号的频率分布情况，并基于此进行设计优化。

3.2 阻抗匹配技术阻抗匹配是指在输入输出端口之间实现匹配的技术。

阻抗匹配可以提高信号传输效率，减少信号反射和损耗，从而提高系统的性能。

3.3 射频集成电路建模和仿真射频集成电路建模和仿真是用计算机模拟射频电路的工作过程。

通过建模和仿真，设计师可以评估不同的设计方案，并优化设计参数，以满足特定的性能要求。

3.4 射频功率放大器设计射频功率放大器是射频集成电路中最常用的组件之一。

mmic芯片MMIC芯片全称为Monolithic Microwave Integrated Circuit，即单片微波集成电路。

它是一种在单个芯片上集成了微波电路的高频集成电路。

与传统的离散元件（如晶体管、电容、电感等）相比，MMIC芯片具有体积小、功耗低、性能稳定等优势，广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。

MMIC芯片的工艺是基于半导体材料的，常见的材料有GaAs （砷化镓）、InP（磷化铟）等。

这些材料具有良好的高频性能，在微波和毫米波频段有较强的传输能力。

借助先进的光刻技术和湿法或干法腐蚀工艺，可以将微波电路图案定义在芯片表面，并通过多层金属线路和电极连接不同的功能模块。

MMIC芯片的主要优势之一是集成度高。

采用微纳加工技术，可以在一块小小的芯片上实现多个功能模块，如低噪声放大器、功率放大器、射频开关等。

这种高度集成的特性使得系统设计更加灵活，减少了系统中的连接线路和元器件，提高了系统的可靠性和稳定性。

另一个优势是MMIC芯片具有宽频带特性。

在通信系统中，宽带通信是一种趋势。

传统的离散元件往往受到频率响应的限制，难以实现宽频带工作。

而MMIC芯片通过调整电路结构和参数，可以实现更大的频带宽度。

这对于高速数据传输和宽带无线通信等应用非常有益。

此外，MMIC芯片还具有较低的功耗和较小的体积。

高频通讯系统对功耗和体积有较高的要求，特别是在移动通信设备中，需要追求小巧轻便。

MMIC芯片由于集成度高、元器件数量少，因此功耗相对较低。

而由于微纳加工技术的应用，芯片的尺寸有限，能够极大地减小系统的体积。

然而，MMIC芯片也存在一些挑战。

首先是制造工艺的复杂性。

工艺条件对芯片的性能和可靠性有着重要影响，而微纳加工技术相对成熟的CMOS工艺相比，对设备和环境的要求更高。

其次是热管理的难题。

由于功率密度较高，MMIC芯片在工作时会产生大量的热量，需要进行有效的热管理，以保证芯片的性能和寿命。

最后是成本的限制。

单片射频微波集成电路技术与设计单片射频微波集成电路（Monolithic RF Microwave Integrated Circuit，简称MMIC）是一种在单个芯片上集成了射频（RF）和微波电路的技术。

它在通信、雷达、卫星通信等领域有着广泛的应用。

本文将介绍单片射频微波集成电路的技术原理和设计方法。

单片射频微波集成电路的核心是集成电路芯片，该芯片上集成了射频和微波电路所需的各种功能模块，如放大器、混频器、滤波器、功率放大器等。

相比传统的离散组件，单片射频微波集成电路具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高等优点，能够满足复杂电路的集成需求，提高系统性能。

单片射频微波集成电路的设计过程包括射频电路设计、微波电路设计、封装和测试等环节。

首先，需要根据系统需求和设计规范确定电路的工作频带、增益、带宽等参数。

然后，通过射频和微波电路的基本理论知识，选择合适的电路拓扑结构和器件参数。

在设计过程中，需要考虑电路的稳定性、噪声、线性度等指标，并进行相应的优化和调整。

在单片射频微波集成电路的设计中，还需要充分考虑电路的布局和封装技术。

合理的布局和封装可以降低电路的串扰和杂散，提高电路的性能。

同时，封装技术也需要考虑电路的散热和可靠性等因素。

现代封装技术如BGA（Ball Grid Array）和CSP（Chip Scale Package）等，可以满足单片射频微波集成电路的高集成度和小尺寸的要求。

当单片射频微波集成电路设计完成后，还需要进行测试和验证。

测试过程中需要使用专业的测试设备和仪器，对电路的性能进行准确的测量和评估。

通过测试结果，可以了解到电路的工作状态和性能指标是否符合设计要求，并进行必要的调整和优化。

随着射频和微波技术的不断发展，单片射频微波集成电路在无线通信、雷达、卫星通信等领域的应用越来越广泛。

它能够实现高度集成化、低功耗、小尺寸的设计要求，为现代通信系统的发展提供了强大的支持。

未来，随着射频和微波集成电路技术的进一步突破，单片射频微波集成电路将会在更多的领域发挥重要作用。

mmic解决方案
《MMIC解决方案：开发高性能微波集成电路的关键技术》
微波集成电路（MMIC）是一种用于射频和微波电路的集成电路。

它可以提供高性能、低功耗和紧凑的解决方案，广泛应用于通信、雷达、卫星通信等领域。

在MMIC设计过程中，需要考虑到高频、高速和高精度的要求，这就需要具备一定的技术实力和专业知识。

而《MMIC解决方案：开发高性能微波集成电路的关键技术》这本书提供了一些关键的技术和解决方案，帮助开发人员应对这些挑战。

首先，这本书介绍了高性能微波集成电路的基本原理和概念，包括射频功率放大器、混频器、振荡器等。

其次，它讨论了一些常见的设计技巧和工程经验，包括滤波器设计、布局与封装、功率分配网络设计等。

此外，这本书还介绍了一些高性能微波集成电路的设计工具和仿真软件，例如ADS、AWR等。

通过这些工具，开发人员可
以更好地设计和验证自己的电路方案，提高工作效率和设计精度。

总的来说，这本《MMIC解决方案：开发高性能微波集成电路的关键技术》是一本对于MMIC设计者来说非常有用的参考书，它提供了一些关键的技术和解决方案，帮助他们更好地解决各种设计中的难题，提高工作效率和设计精度。

MMIC是单片微波集成电路的缩写，是在半绝缘半导体衬底上用一系列的半导体工艺方法制造出无源和有源元器件，并连接起来构成应用于微波（甚至毫米波）频段的功能电路。

单片微波集成电路，即MMIC是Monolithic Microwave Integrated Circuit 的缩写，它包括多种功能电路，如低噪声放大器（LNA）、功率放大器、混频器、上变频器、检波器、调制器、压控振荡器（VCO）、移相器、开关、MMIC收发前端，甚至整个发射/接收（T/R）组件（收发系统）。

由于MMIC 的衬底材料（如GaAs、InP）的电子迁移率较高、禁带宽度宽、工作温度范围大、微波传输性能好，所以MMIC具有电路损耗小、噪声低、频带宽、动态范围大、功率大、附加效率高、抗电磁辐射能力强等特点。

国外概况自1974年，美国的Plessey公司用GaAs FET作为有源器件，GaAs半绝缘衬底作为载体，研制成功世界上第一块MMIC放大器以来，在军事应用（包括智能武器、雷达、通信和电子战等方面）的推动下，MMIC的发展十分迅速。

80年代，随着分子束外延、金属有机物化学汽相淀积技术（MOCVD）和深亚微米加工技术的发展和进步，MMIC发展迅速。

1980年由Thomson-CSF和Fujitsu两公司实验室研制出高电子迁移率晶体管（HEMT），在材料结构上得到了不断的突破和创新。

1985年Maselink用性能更好的InGaAs沟道制成的赝配HEMT（PHEMT），使HEMT向更调频率更低噪声方向发展。

继HEMT之后，1984年用GaAlAs/GaAs异质结取代硅双极晶体管中的P-N结，研制成功了频率特性和速度特性更优异的异质结双极晶体管（HBT）和HBT MMIC。

由于InP材料具有高饱和电子迁移率、高击穿电场、良好的热导率、InP基的晶格匹配HEMT，其性能比GaAs基更为优越，近年来随着InP单晶的制备取得进展，InP基的HEMT、PHEMT、MMIC性能也得到很大的提高。