MMIC学习手册课件.pptx

1、MMIC学习手册dB，dBm，dBi，dBd，dBc db是一个纯计数单位。对于功率，dB=10lg（A/B），对于电流或者电压，db=20lg（A/B）。一般来说，db和db之间只有减运算，没有乘除运算。比如dbm减去dbm，得到的结果的单位是db，表示的是两个功率之间的比值，很常见的是信号功率减去噪声功率，得到的是信噪比（SNR）。dbm：是一个考征功率绝对值的值，计算为10lg（功率值/1mw）。比如1mw的发射功率，10*lg（1mw/1mw）=0dbm.40W的发射功率10lg(40w/1mw)=10lg(4*10000)=40+10lg4=46dbm.经验算法：左边+10，右边*1

2、0;左边+3，右边*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，经验的优先度的计算中，10db第一，6db，3db第二，4db第三。1db的话最好少用，近似度太低了。dbi和dbd是考征增益的值（功率增益）。两者都是一个相对值，但是考征基准不一样。Dbi考征的基准为全方向性天线，dbd的考征基准为偶极子，两

3、者略有不同，一般地我们经验性认为，考征同一个增益，dbi考征出来的要比dbd考证出来的大2.15。比如说GSM900天线增益可以为13dbd（15.15dbi），GSM1800天线增益可以为15dbd（17.15dbi）。小数点后面的值有时候忽略。dbc：也是用来表示功率的相对单位，与db计算一样。一般地是用来度量与载波（carrier）功率的相对值。如用来度量干扰同频干扰，互调干扰，交调干扰，带外干扰，以及耦合，杂散等相对值。用在dbc的地方，原则上也可以用db代替。MMIC基础知识 射频波段：300MHz3GHz.UHF(特高频)微波段：3GHz30GHz.SHF(超高频)毫米波段：30G

4、Hz300GHz.EHF(极高频)亚毫米波段：300GHz3000GHz.THz MMIC的设计思想：从传统的以“掺杂工程”为基础的理论变为以“调节”化合物中个元素成分而改变其能带结构的“能带工程”原理。MMIC的工作频率：1GHz100GHz 单片射频微波集成电路（RFIC/MMIC）是将各种有源或者无源元件制作在同一片半导体基片上的射频微波电路。HMIC：由有源或者无源元件，通过焊接或者环氧树脂导电胶粘接的方式集成在同一基片上的微波电路（包括微波波导立体电路）。工作频率1GHz100GHz。半导体材料的发展：第一代：Si，Ge单晶半导体材料。第二代：GaAs/InP/SiGe等多元化合物半

5、导体材料第三代：GaN/SiC等高温快带息半导体材料。加工工艺的发展：照相印刷术，分子束印刷术的发展。MBE:分子束外延。MOCVD：金属-有机化学-气相-沉淀微波基础MMIC设计方法“全晶体管”技术 集总元件技术 分布式技术 微带传输线，共面波导（CPW），MEMS传输线等“全晶体管”技术使用有源器件实现偏执，匹配，滤波等功能的MMIC。特点：高集成、高密封度 高直流功耗 噪声性能差 集总元件式MMIC使用螺旋电感、叠片式电容、电阻等集总元件实现偏置、匹配、滤波等功能的MMIC。特点：高集成/封装密度 低直流功耗 噪声性能好 分布式MMIC使用微带线、共勉波导（CPW）、MEMS线等传输线元

6、件实现偏置、匹配、滤波等功能的MMIC特点：高工作频率频率低时尺寸大传输线损耗大时噪声性能差多芯片模块（MCM）技术 将系统分解为众多单元功能部件，用最好的元件与方法实现最好性能的分部件，然后通过互联线，偏置电路，滤波器等其他无源元器件，甚至包括平面天线，把这些芯片集成为一个独立功能模块的方法。使用薄膜沉积技术的MCM-D技术 使用共烧多层陶器基片技术的MCM-C技术 使用层压结构技术的MCM-L技术 MCM-D技术：通过常规旋转、沉积和光刻法程序制造出多层无源元件以及小特征尺寸互联线，把多个单功能芯片或器件集成为一个独立功能模块的方法。使用合适的材料，MCM-D技术将提供最好的器件性能，最适

7、合倒装芯片的装配工艺。MCM-L技术：使用照相平板印刷发去确定金属层图案，通过薄化层压后继层实现多层结构，采用机械、钻孔和刳钻，或者激光切割和微通道加工方式成形通孔实现多个单功能芯片或者器件集成为一个独立功能模块的方法。主要优势在于其能加工处理很大的电路板（18*24），制造成本十分低廉。MCM-C技术：使用条型或者黏土形式未烧制（“绿”），的陶瓷材料，在多层条带上或多层丝网状黏土上构建多层模块，然后将这些层重叠在一起，并一同共烧而成得到独立功能模块的方法。应用于MMIC的主要有源元件 GaAs金属半导体场效应管（GaAs MESFET）砷化镓髙电子迁移率晶体管（包括常规型和赝同品型）（GaA

8、s HEMT/HFET/PHEMT）砷化镓异质结双极晶体管（GaAs HBT）硅双极晶体管（Si BJT）锗硅异质结双极晶体管（SiGe HBT）硅互补金属氧化物半导体器件（Si CMOS）硅锗硅互补金属氧化物半导体器件（Si BICMOS）磷化铟髙电子迁移率晶体管（InP HEMT）磷化铟异质结双极晶体管（InP HBT）硅双垂直沟道金属氧化物半导体场（LDMOS）氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)碳化硅金属半导体场效应管(SiC MESFET)碰撞雪崩及度越时间二极管、PIN二极管RTD二极管耿氏二极管、肖特基二极管等（IMPATTPINRTD、GUNN、Schottky dio

9、des）GaAs MESFETHBT电路设计学习器件性能指标 dbi和dbd是考征增益的值（功率增益）。两者都是一个相对值，但是考征基准不一样。Dbi考征的基准为全方向性天线，dbd的考征基准为偶极子，两者略有不同，一般地我们经验性认为，考征同一个增益，dbi考征出来的要比dbd考证出来的大2.15。比如说GSM900天线增益可以为13dbd（15.15dbi），GSM1800天线增益可以为15dbd（17.15dbi）。小数点后面的值有时候忽略。dbc：也是用来表示功率的相对单位，与db计算一样。一般地是用来度量与载波（carrier）功率的相对值。如用来度量干扰同频干扰，互调干扰，交调干扰，带外干扰，以及耦合，杂散等相对值。用在dbc的地方，原则上也可以用db代替。