Page 51 - MWJC_JanFeb2017_eMag
P. 51

六天会期  三个会议  一个展览
                                                                            TechnicalFeature  技术特写


 欧洲微波、射频、  止频率高、噪声性能好的要求。然而,                      R dx  L dx                          从产品
        高昂的成本和功耗亦是主要缺点。
            CMOS工艺能将数字、模拟及射频                             G dx    C dx
 无线电和雷达  模块集成到一块单一的芯片上。它成本                                                      到解决方案
        低、集成度高、制造步骤简单、比例缩                                 dx
 行业无比重要的活动  小能力强、可靠性高,这些都是主要优              图2:准TEM传输线的分布模型。
        点。CMOS技术的不断发展造就了截止
                                                                     4
        频率超过100GHz的MOS晶体管。随着               邻接结构产生的电场和磁场耦合 。图2                      RF 微波
        MOS场效应管(FET)的缩小,截止频                为准TEM传输线的分布电路模型,其参
 在线提交您的论文  率(f T )及最高振荡频率(f max )均得以       数可表示为:                     (1)            毫米波
        提升。MOS管尺寸的缩小使得其速度更
        高、噪声性能更优。
                                                                                Ducommun (杜克曼)是一个
            由于毫米波电路中所使用的硅衬                                                                 成立于1849年,营额七亿美元
 欧洲微波周 2017  底的电阻率很小(一般为10Ω•cm),                                                        (2)  员工五千的美国上市公司。
        CMOS工艺实现的片式无源器件Q值很
        低,同时具有极大的损耗。衬底金属损
 德国纽伦堡会议中心  耗严重也是一大问题。另外,CMOS器                                                                    (3)  在标准及定制毫米波放大器
        件中的栅极材料为多晶硅,其薄层电阻
 2017年10月8-13日  (约为10Ω/sq)远高于金属,因此也就                                                              (4)  产品的设计,测试和制造方
        提高了MOS场效应管的栅极电阻。栅极                                                      面,Ducommun 积累了45
        电阻高会降低MOS场效应管的功率增                     其中R、L、G和C分别是单位长度                  年的经验
        益,而同时增大噪声。噪声在CMOS射                 的电阻、电感、电导和电容;Z 0 和λ为
        频电路设计中是一个严重的问题。通过                  无耗传输线(R = G = 0)的特性阻抗和
        合理布局,多晶硅栅极的这些影响可以                  信号波长;ω 0 为谐振角频率;QL、QC
        得到改善。上述所有因素都会导致带通                  表示电感品质因数和电容品质因数。基
        滤波器在插入损耗、回波损耗以及带外                  于导电硅衬底的传输线因为衬底耦合的                     大功率,单一直流供电/内部偏置电路
        抑制等方面的性能下降。                        原因,导致QC值低。而同时,QL的高
            与CMOS工艺类似,SiGe BiCMOS          低决定了传输线损耗情况。
        工艺也能实现高截止频率和高振荡频                      近年来,人们一直在努力实现毫
        率。硅锗异质结双极晶体管(HBT)的                 米波集总无源滤波器。不少文献中已经
        噪声性能极佳、跨导高。若要完成一个                  出现了集成微型毫米波带通滤波器。
                                                 8
                                                     9

 © NürnbergMesse
 要向3个会议中的一个或多个会议提交论文,您只需:  低噪声、低功率、高密度、低成本的射  Dehlink 和Lu 团队分别实现了由螺旋电
        频电路设计,SiGe BiCMOS工艺是最佳             感及金属-绝缘体-金属(MIM)电容构
                                                                10
 1. 访问www.eumweek.com  选择。                 成的带通滤波器。Vanukuru 等人提到了              32-36 GHz 3-W 功率放大器
                                           用叉指电容完成的带通滤波器设计。叉                   •  AHP-34043530-01
 2. 点击‘Conferences’   传输线与集总元件             指电容可以达到很小的电容值,相比之                   •  增益:30 dB (最小值)
                                                                               •  增益平坦度:+/- 2.0 dB (最大值)
 查看各个会议主题     毫米波无源滤波器的尺寸比微波频              下,MIM电容在毫米波段会发生严重的                  •  功率:34 dBm (P1dB),35 dBm (Psat)
        段滤波器的要小,这就使得它能和其它                  介电损耗,从而降低了其品质因数。因
 3. 点击‘Paper Submission’查看  电路一起集成在单个芯片上,有助于以  为叉指电容构成的滤波器不涉及MIM工
                            5
        更低的成本开发小型系统 。                      艺,因此可大量避免损耗。不过,MIM
 如何提交论文摘要的说明  单传输线的Q值与其工作频率的平              电容的面积要小很多。叉指电容因为体
        方根成正比。所以随着频率的升高,传                  积较大,寄生电感也随之增加,影响器
                                                10
        输线的Q值亦会升高。因此,传输线被                  件性能 。表2对比概括了MIM电容与叉
        广泛优选作为毫米波无源滤波器设计中                  指电容的区别。
 官方出版物:  主办单位:  支持单位:  协办单位:  协办单位:  协办单位:  6
        的谐振器 。在低于30 GHz时,基于集
        总电路元件的无源滤波器比使用传输线                  无源带通滤波器的拓扑结构                        26-40 GHz 低噪声放大器
        实现的滤波器更为紧凑。而在30 GHz以                  文献中提到的毫米波无源带通滤波                  •  ALN-33144030-01
        上,集总元件滤波器的实现需要精确的                  器结构包括耦合线      2,11 、环谐振器 12,13 以及   •  增益:30 dB (最小值)
        模型和高精度的制造技术。到了60 GHz               阶梯式阻抗谐振器       14,15 。针对如PCB 、      •  增益平坦度:+/- 1.0 dB (最大值)
                                                                       16
                                                   17
                                                            18
        频率左右及以上时,传输线更适合于用                  GaAs衬底 、硅衬底 等不同工艺,平                 •   噪声系数:4.0 dB (典型值)
                                7
        来实现单片无源滤波器的设计 。
 协办方:  协办方:  协办方:  在毫米波段,匹配网络和谐振器              表2   MIM电容和叉指电容的特性              欲了解更多信息,
        所需的电抗元件尺寸很小。准横向电                       特性       MIM电容     叉指电容         请联系我们的销售团队
 ®                                             Q值         低         高                                      联系方式
        磁(quasi-TEM)传输线的长度易于缩                                                    +1 (310) 513-7256
        小,并能实现很低的电抗。此外,基于                    工艺步骤        更多         更少           rfsales@ducommun.com
                                                                                 微信号: rfsalesducommun
 请在2017 年2月13日前在线提交论文摘要:  传输线的互连线建模也很简单。另一个    成本         高         低
        优点是其设计精良的接地回路减少了与                      面积         小         大
        Microwave Journal China  微波杂志  Jan/Feb 2017                                                        49
   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56